紫外-可見光吸收光譜檢測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、紫外-可見光吸收光譜檢測系統(tǒng)廣泛應用于生物化學、醫(yī)療、食品等領域，具有分析精度高、測量范圍大、可靠性強、檢測速度快、方便快捷、無二次污染等特點。課題以紫外-可見光吸收光譜檢測在生物化學上的應用為背景，設計并完成了紫外-可見光吸收光譜檢測系統(tǒng)，滿足了實際應用需求。
　　本文首先闡述了吸收光譜檢測技術在國內外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹了吸收光譜檢測的工作原理，提出了總體解決方案。根據總體方案設計了系統(tǒng)光路，完成了基于光電池和基于PMT

2、（光電倍增管）的吸收光譜檢測器的電路設計和軟件設計，完成了測試工作臺的設計，最后對系統(tǒng)進行調試并建立測試系統(tǒng)和方法進行性能測試和應用實驗。
　　吸收光譜檢測原理和光路設計：介紹了吸收光譜檢測系統(tǒng)的原理，分析了系統(tǒng)設計需求，指出了系統(tǒng)功能要求，確定了系統(tǒng)設計技術路線，最后確定光源選型，采用LED（發(fā)光二極管）完成了吸收光譜檢測系統(tǒng)的光路設計。
　　系統(tǒng)電路設計包括：1.恒光功率光源設計，主要介紹光強反饋驅動電路的設計；2.基于

3、光電池的吸收光譜檢測器的設計，包括信號調理電路、AD信號采樣電路和MCU電路以及槽型光耦電路的設計；3.基于PMT的吸收光譜檢測器設計，主要包括信號調理電路和CPLD（復雜可編程邏輯器件）脈沖計數(shù)電路的設計。
　　系統(tǒng)軟件設計包括：1.基于Modbus-RTU通訊協(xié)議的設計；2.基于光電池的吸收光譜檢測器的驅動軟件設計；3.基于PMT的吸收光譜檢測器的驅動軟件設計和CPLD脈沖計數(shù)軟件設計。
　　測試工作臺設計包括：1.主控

4、板電源模塊設計；2.電機驅動電路設計；3.MCU電路及外圍接口電路設計；4.基于WinCE系統(tǒng)的上位機軟件設計。
　　經軟硬件、整機調試和性能測試后，光源輻射光功率穩(wěn)定，檢測器性能達標，測試工作臺功能良好，人機界面友好。性能測試和應用實驗結果表明：基于光電池的吸收光譜檢測系統(tǒng)在可見光區(qū)OD測量范圍為0-4.0 OD，精度為0.01 OD，線性度R2>99.5％，RSD<0.69%；基于 PMT的吸收光譜檢測系統(tǒng)在紫外光區(qū)測量范圍為