分光測色儀中光電的轉(zhuǎn)換時使用比較先進的傳感技術(shù)來進行信號采集的，它的驅(qū)動脈沖都是由復(fù)雜的編程來完成的，在后期再經(jīng)過高準確度的數(shù)字轉(zhuǎn)換器來構(gòu)成數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)。與此同時，我們也要解決脈沖燈光不一致的原因，色差計采用了雙光電路同步并行觸發(fā)工作的結(jié)構(gòu)。我們還介紹了該系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計,性能評價以及應(yīng)用領(lǐng)域。

    分光測色儀是一種基于現(xiàn)代色度學(xué)理論,以CIE標準色度學(xué)系統(tǒng)為標準的,進行顏色測量的科學(xué)儀器。光電轉(zhuǎn)換器是分光測色儀器中的最主要電子部件,而作為光信號采集的電荷耦合器件圖像傳感器更是其中的重點。隨著光傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,這種半導(dǎo)體器件已經(jīng)在尺寸測量,圖像傳感,定位控制等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但在光學(xué)領(lǐng)域,象高精度的分光測色儀,需要處理非常微弱的光信號,特別是偏紫外部分的光信號,普通的電荷耦合器件由于其工藝水平和性能參數(shù)等方面受到廠商的制約難以達到較高的水平。

    后端ADC和微處理器設(shè)計以及雙光電路的同步

     由于脈沖頻閃氙燈具有偏紫外特性好,光強大,長期使用穩(wěn)定,壽命長,長時間工作發(fā)熱很小等特點, 因此它成為了分光測色儀器的首選光源,頻閃氙燈的工作脈沖Flash　TRG由上面的CPLD提供,并且和微處理器的一根IO控制線通過與非門來控制光源的開關(guān)。同時考慮到干擾的因素,接入了一塊光耦然后再接入頻閃氙燈,起到隔離的作用。雖然脈沖頻閃氙燈具有以上的優(yōu)點,但正是因為其頻閃的特性,將會導(dǎo)致前后幾次頻閃光的強度不一致,特別是長期使用后,這種現(xiàn)象會逐漸突出,從而大大影響了測量精度。

    因此文中采用了一種雙光電路并行觸發(fā)工作的結(jié)構(gòu)。即有兩套結(jié)構(gòu)基本相同的光采集電路,編號帶1的稱為主光電路,編號帶2的稱為副光電路。它們SSPA的驅(qū)動脈沖以及ADC的采樣脈沖統(tǒng)一由一塊CPLD供應(yīng),主光電路負責(zé)采集樣品的反射光強或透射光強,而副光電路負責(zé)采集頻閃氙燈光源本身的光強。采集前由主光電路發(fā)出同步信號給副光電路,從硬件和軟件上保證了主副光電路驅(qū)動脈沖的一致性和轉(zhuǎn)換時間的同步性,最后分別把采集的數(shù)據(jù)傳給上位機軟件,經(jīng)過相關(guān)處理后,可以有效降低光源前后幾次頻閃光強度不一致所帶來的測量誤差。中國糧油儀器在線   http://www.yuanweishulai.cn/