CN203672782U - 一种基于单片机控制的光谱数据采集*** - Google Patents

一种基于单片机控制的光谱数据采集*** Download PDF

Info

Publication number
CN203672782U
CN203672782U CN201320758951.6U CN201320758951U CN203672782U CN 203672782 U CN203672782 U CN 203672782U CN 201320758951 U CN201320758951 U CN 201320758951U CN 203672782 U CN203672782 U CN 203672782U
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip microcomputer
data gathering
gathering system
photomultiplier
processor controlled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201320758951.6U
Other languages
English (en)
Inventor
张海峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGDU FLYSINFO COMPUTER SERVICE Co Ltd
Original Assignee
CHENGDU FLYSINFO COMPUTER SERVICE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHENGDU FLYSINFO COMPUTER SERVICE Co Ltd filed Critical CHENGDU FLYSINFO COMPUTER SERVICE Co Ltd
Priority to CN201320758951.6U priority Critical patent/CN203672782U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203672782U publication Critical patent/CN203672782U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机控制的光谱数据采集***，包括分别与单片机相连的电荷耦合模块以及光电倍增模块，电荷耦合模块以及光电倍增模块均作用于被测光谱上，在单片机上还连接有由单片机控制且相互连接的多路选择开关以及A/D采样电路，多路选择开关为分别与电荷耦合模块以及光电倍增管相连接的信号选通器件，A/D采样电路则为与计算机相连的数字转换模块。本实用新型设计合理，不论被测光谱强弱变化的快慢，均可在单片机的控制下进行光谱测量，不仅极大程度的简化了光谱测量的操作步骤，同时，还具有测量速度快、准确度高等优势。

Description

一种基于单片机控制的光谱数据采集***
技术领域
本实用新型涉及数据采集领域，具体的说，是一种基于单片机控制的光谱数据采集***。
背景技术
光谱仪是一种能对光信息（如由光分解成形成的光谱线）进行抓取并以照相底片显影或通过计算机进行自动显示数值的科学仪器，可用于测知物品中各种元素的含量，常应用于如颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域中。在光谱测量中，通过单片机来实现光谱信号的采集是一种较为简单的方法，但基于其现状，我们知道，现有市面上出售的光谱仪包括两种类型，它们的区别主要在于光电转换器的不同，一种是采用光电倍增管（PMT）作为光电转换器，如图1所示，通常用于变化慢且精度高的光谱测量中；另一种则采用电荷耦合器件（CCD）作为光电转换器，如图2所示，通常用于闪光灯、荧光和磷光等强度会随时间变化的光谱测量中。基于上述情况我们知道，在实际操作过程中，若需对多种化学成分进行测量时，通常需借助两种不同类型的光谱仪共同来完成，不仅增加了测试操作的步骤，更降低了测试效率，因此，本实用新型应运而生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于单片机控制的光谱数据采集***，操作十分方便，可根据被测光谱光信号的不同，来通过多路选择开关来选择不同测量状态，并由单片机检测、判断和执行相应的操作，完成对不同形式输入信号的采集，采集到的光谱强度再送入计算机进行处理、计算，并显示和打印出光谱曲线，具有测量速度快、准确度高等优势。
本实用新型通过下述技术方案实现：一种基于单片机控制的光谱数据采集***，该***将现有的两种光谱测量仪整合为一体，包括分别与单片机相连的电荷耦合模块以及光电倍增模块，电荷耦合模块以及光电倍增模块均作用于被测光谱上，在单片机上还连接有由单片机控制且相互连接的多路选择开关以及A/D采样电路，多路选择开关为分别与电荷耦合模块以及光电倍增管相连接的信号选通器件，A/D采样电路则为与计算机相连的数字转换模块，在本实用新型中，单片机可多路选择开关以及A/D采样电路进行控制，完成检测、判断等相应操作，从而根据被测光谱光信号的不同来对不同形式输入信号进行采集，再由A/D采样电路送入计算机进行处理与计算，操作简单、快捷。
为更好的实现上述结构，电荷耦合模块以及光电倍增模块的工作均由单片机进行控制，具体结构可概括如下：
（1）所述的电荷耦合模块主要由相互连接的CCD时序产生电路以及CCD采样头组成，CCD时序产生电路连接在单片机上，CCD采样头则作用于被测光谱上且与多路选择开关相连接。
（2）所述的光电倍增模块主要由相互连接的高压调整电路以及光电倍增管组成，高压调整电路连接在单片机上，光电倍增管则作用于被测光谱上且与多路选择开关相连接。
为更好的实现单片机对多路选择开关的控制，本实用新型在所述的单片机上还连接有控制多路选择开关的信号选择开关，工作人员可通过信号选择开关事先对单片机输入控制信号，在实际使用时，单片机则根据该控制信号来对多路选择开关进行控制，从而实现CCD采样头或光电倍增管的选通。
为更好的实现本实用新型，在所述的A/D采样电路上还设有供采样信号存储的存储器，A/D采样电路则通过存储器连接在计算机上。
本实用新型电路结构简单，在所述的计算机上还设有供存储器连接的并行接口。
在本实用新型中，所述的单片机为AT89C52；所述的A/D采样电路为MAX120。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型将现有分别测量不同光信号的两种光谱测量仪整合为一体，不论被测光谱强弱变化的快慢，均可以通过同一台仪器进行测量，设计十分合理，不仅极大程度的简化了光谱测量的操作步骤，同时，还具有测量速度快、准确度高等优势。
（2）本实用新型采用多路选择开关的设计来实现光电转换器的转换，由信号选择开关来对单片机输入控制信号，在实际操作过程中，单片机则根据该控制信号来对多路选择开关进行控制，从而实现光电转换器（即：CCD采样头或光电倍增管）的选通，操作简单、快捷。
（3）本实用新型结构简单，A/D采样电路依次通过存储器、并行接口与计算机通讯，再由计算机完成光谱数据的处理，这次应用中，存储器可实现采样数据的存储，而并行接口的设计则非常实用且方便，并满足光谱测量的各种要求。
附图说明
图1为CCD光谱数据采集示意图。
图2为PMT光谱数据采集示意图。
图3为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例：
现有的光谱仪包括两种结构，如图1、图2所示，其区别在于采用的光电转换器不同，一种采用电荷耦合器件（CCD），通常用于变化慢且精度高的光谱测量中；另一种则采用光电倍增管（PMT），通常用于闪光灯、荧光和磷光等强度会随时间变化的光谱测量中，在实际使用时，PMT和CCD输出的信号形式是不同的：PMT输出的是连续的模拟信号；CCD输出的是视频脉冲信号，当然，由于输出信号的不同，相应的信号采集电路也不尽相同，为此，本实用新型提出了一种基于单片机控制的光谱数据采集***，该***将上述两种光谱测量仪整合为一体，具体结构如图3所示，主要由分别与单片机相连的电荷耦合模块以及光电倍增模块组成，其中，电荷耦合模块以及光电倍增模块均作用于被测光谱上，在单片机上还连接有由单片机控制且相互连接的多路选择开关以及A/D采样电路，多路选择开关为分别与电荷耦合模块以及光电倍增管相连接的信号选通器件，A/D采样电路则为与计算机相连的数字转换模块，在本实用新型中，单片机可多路选择开关以及A/D采样电路进行控制，完成检测、判断等相应操作,从而根据被测光谱光信号的不同来对不同形式输入信号进行采集，再由A/D采样电路送入计算机进行处理与计算，具有操作简单、测量速度快、准确度高等优点。
如图3所示，电荷耦合模块主要由相互连接的CCD时序产生电路以及CCD采样头组成，CCD时序产生电路连接在单片机上，CCD采样头则作用于被测光谱上且与多路选择开关相连接；光电倍增模块主要由相互连接的高压调整电路以及光电倍增管组成，高压调整电路连接在单片机上，光电倍增管则作用于被测光谱上且与多路选择开关相连接。在实际操作过程中，单片机（AT89C52）则根据该控制信号来对多路选择开关进行控制，从而实现光电转换器（即：CCD采样头或光电倍增管）的选通。当然，为更好的实现单片机对多路选择开关的控制，本实用新型在单片机上还连接有控制多路选择开关的信号选择开关，工作人员可通过信号选择开关事先对单片机输入控制信号，在实际使用时，单片机则根据该控制信号来对多路选择开关进行控制，从而实现CCD采样头或光电倍增管的选通。
在本实用新型中，A/D采样电路可采用MAX120，如图3所示，依次通过存储器、串行接口与计算机通讯，在上述结构中，存储器可用于采样信号的存储，而并行接口的设计则非常实用且方便，并满足光谱测量的各种要求，以光电倍增管输出信号采集为例，在光谱测量过程中，由单片机完成的信号采集过程控制光电倍增模块的高压调整电路，并以此控制光电倍增管完成信号的采集、数据存储和数据的传输，存储器由一片6264存储芯片完成，并将采集到的光谱强度通过并行接口送入计算机进行处理。
本实用新型设计合理，不论被测光谱强弱变化的快慢，均可在单片机的控制下进行光谱测量，不仅极大程度的简化了光谱测量的操作步骤，同时，还具有测量速度快、准确度高等优势。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于单片机控制的光谱数据采集***，其特征在于：包括分别与单片机相连的电荷耦合模块以及光电倍增模块，电荷耦合模块以及光电倍增模块均作用于被测光谱上，在单片机上还连接有由单片机控制且相互连接的多路选择开关以及A/D采样电路，多路选择开关为分别与电荷耦合模块以及光电倍增管相连接的信号选通器件，A/D采样电路则为与计算机相连的数字转换模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的光谱数据采集***，其特征在于：所述的电荷耦合模块主要由相互连接的CCD时序产生电路以及CCD采样头组成，CCD时序产生电路连接在单片机上，CCD采样头则作用于被测光谱上且与多路选择开关相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于单片机控制的光谱数据采集***，其特征在于：所述的光电倍增模块主要由相互连接的高压调整电路以及光电倍增管组成，高压调整电路连接在单片机上，光电倍增管则作用于被测光谱上且与多路选择开关相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于单片机控制的光谱数据采集***，其特征在于：在所述的单片机上还连接有控制多路选择开关的信号选择开关。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种基于单片机控制的光谱数据采集***，其特征在于：在所述的A/D采样电路上还设有供采样信号存储的存储器，A/D采样电路则通过存储器连接在计算机上。
6.根据权利要求5所述的一种基于单片机控制的光谱数据采集***，其特征在于：在所述的计算机上还设有供存储器连接的并行接口。
7.根据权利要求6所述的一种基于单片机控制的光谱数据采集***，其特征在于：所述的单片机为AT89C52。
8.根据权利要求7所述的一种基于单片机控制的光谱数据采集***，其特征在于：所述的A/D采样电路为MAX120。
CN201320758951.6U 2013-11-27 2013-11-27 一种基于单片机控制的光谱数据采集*** Expired - Fee Related CN203672782U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320758951.6U CN203672782U (zh) 2013-11-27 2013-11-27 一种基于单片机控制的光谱数据采集***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320758951.6U CN203672782U (zh) 2013-11-27 2013-11-27 一种基于单片机控制的光谱数据采集***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203672782U true CN203672782U (zh) 2014-06-25

Family

ID=50969063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320758951.6U Expired - Fee Related CN203672782U (zh) 2013-11-27 2013-11-27 一种基于单片机控制的光谱数据采集***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203672782U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105136666A (zh) * 2015-08-31 2015-12-09 无锡伊佩克科技有限公司 一种光谱数据采集***
CN105181139A (zh) * 2015-08-31 2015-12-23 无锡伊佩克科技有限公司 基于移相全桥开关电源控制器的光谱数据采集***
CN105222893A (zh) * 2015-08-31 2016-01-06 无锡伊佩克科技有限公司 一种基于高压调整电路的光谱数据采集***

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105136666A (zh) * 2015-08-31 2015-12-09 无锡伊佩克科技有限公司 一种光谱数据采集***
CN105181139A (zh) * 2015-08-31 2015-12-23 无锡伊佩克科技有限公司 基于移相全桥开关电源控制器的光谱数据采集***
CN105222893A (zh) * 2015-08-31 2016-01-06 无锡伊佩克科技有限公司 一种基于高压调整电路的光谱数据采集***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102307046B (zh) 一种时间分辨光子计数成像***及方法
CN102608503B (zh) 一种长空气间隙放电高精度同步观测方法及***
CN102323959B (zh) 用于时间分辨光子计数成像的采集卡
CN203672782U (zh) 一种基于单片机控制的光谱数据采集***
CN105157834A (zh) 一种基于ccd和光电倍增管的光谱数据采集***
CN103019978B (zh) 基于嵌入式***的智能触发装置及其控制方法
CN102520384A (zh) 数字输出电子式互感器转换延时的测试方法
CN208282862U (zh) 一种辐射巡测探头和辐射测量仪
CN107643123A (zh) 一种微型光谱仪的ccd检测***
CN204007870U (zh) 基于量子效应光电探测器的便携式光谱快速检测仪
CN206959795U (zh) 基于模拟图像采集的非接触式细丝直径测量装置
CN202334490U (zh) 用于时间分辨光子计数成像的采集卡
CN201886054U (zh) 多通道复合触发数字示波器
CN103822710A (zh) 基于ccd的光谱信号采集电路
CN107421457A (zh) 基于模拟图像采集的非接触式细丝直径测量装置及方法
CN109443557B (zh) 一种单光子脉冲到达时间探测装置
CN206930588U (zh) 一种具有多次脉冲激发功能的光合***ii延迟荧光仪
CN206638783U (zh) 一种基于fpga的逻辑分析仪
CN203732158U (zh) 基于ccd的光谱信号采集电路
CN103776528A (zh) 一种集鱼灯照度同步测量无线传输***
CN202033640U (zh) 多相电能参数同步采集电路
CN203720588U (zh) 一种信号采集装置
CN106409195B (zh) Led显示屏刷新率检测***和方法
CN105222893A (zh) 一种基于高压调整电路的光谱数据采集***
CN203587717U (zh) 一种简易伏安特性测试仪

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140625

Termination date: 20141127

EXPY Termination of patent right or utility model