AOTF紅外光譜檢測系統(tǒng)的原理與儀器化.pdf

1、光譜儀器的產(chǎn)生已經(jīng)有一百多年的歷史,光譜儀器和光譜分析方法廣泛用于解決物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、醫(yī)學(xué)和其他學(xué)科中許多實際問題.在汽車尾氣檢測、煙道氣體分析、過程分析等領(lǐng)域需要對氣體的成分和含量實時進(jìn)行分析,為此該論文研究并設(shè)計了一種新型紅外光譜檢測系統(tǒng).該光譜檢測系統(tǒng)以最新的聲光技術(shù)結(jié)晶一聲光可調(diào)諧紅外濾光器(Infrared Acousto-Optic Tunable Filter,IRAOTF)為色散元件,與超小型紅

2、外光源和拋物面反射鏡組成紅外單色系統(tǒng),采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)實現(xiàn)計算機(jī)控制下的波長自動掃描,可用于在線氣體紅外光譜分析,系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、測量快速、成本低的特點.該文分析了AOTF紅外光譜檢測系統(tǒng)的原理并完成了對檢測系統(tǒng)的儀器化,所完成的AOTF紅外光譜檢測系統(tǒng)的儀器化工作包括三個方面:①單片機(jī)控制下的基于直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)完成的自動頻率掃描系統(tǒng),包括鍵盤、液晶顯示、單片機(jī)與PC機(jī)的串口通信、DDS與單片機(jī)接口電路、以及單

3、片機(jī)控制軟件;②相關(guān)檢測及單片機(jī)控制的自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),相關(guān)檢測包括信號放大、波形變換、移相電路、相關(guān)檢測電路,自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括單片機(jī)控制的A/D轉(zhuǎn)換電路、控制軟件、及與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信;③PC機(jī)控制軟件采用基于MFC(Microsoft的C¨類庫)的面向?qū)ο蟮目傮w架構(gòu),包括自動控制及數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)的存儲以及數(shù)據(jù)顯示等部分.通過調(diào)試,實現(xiàn)了AOTF紅外光譜自動檢測系統(tǒng)的儀器化.通過進(jìn)一步完善,如把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波變換等理論方法集成