一种光电信号处理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光电信号处理电路，包括主控制器，所述的主控制器可通过触发电路控制发光电路向被探测区域发光；被探测区域发出的反射光经接收电路滤光器件过滤后进入光电转换装置，光电转换装置的输出端与第一A/D转换器的输入端相连接，所述的第一A/D转换器的输出端与主控制器相连接，光电转换装置的输出端同时与减法器的正端相连接；减法器的负端与D/A转换器的输出端相连接，所述的D/A转换器的输入端与主控制器相连接，减法器的输出端与第二A/D转换器的输入端相连接，所述的第二A/D转换器的输出端与主控制器相连接。本实用新型专利技术所公开的光电信号处理电路，采用了滤光器件和减法器两种手段去除环境光的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境监测领域，具体的说涉及该领域内的一种溢油检测装置中的光电信号处理电路及使用该电路进行的环境光滤除方法。
技术介绍
海洋是生命的摇篮。据统计，水面溢油是造成海洋环境污染的主要因素之一，其影响将是长期的。为了尽可能的减少油类污染，要求在溢油发生早期就能发现溢油，并采取相应的措施来防止污染的进一步扩散。其中的非接触式荧光检测法采用特定波长的紫外光对水面的油类物质进行照射，油类物质中的多环芳烃会吸收能量并被激发产生特定波长的荧光，根据这种油类物质的荧光效应可以对水面油进行检测。这种荧光检测方法利用了油类本身的特性，而且传感器不直接布置在海水中，不易受海水中的生物污垢和碎片的影响，灵敏度高，是目前水面油类检测的有效方法。但荧光的波长位于太阳光的正常波长范围，由于不同时刻的环境光强度并不相同，特别是白天和晚上的差别很大，从而导致结果判断错误。而且，为了兼顾激发强度和使用寿命，荧光检测多采用脉冲波进行激发检测，脉冲波的时间短，一般不超过?ο μ S，如何在如此短的时间内准确的捕捉到该荧光，也是检测设备必须考虑的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，就是提供一种在溢油检测装置中使用的光电信号处理电路及使用该电路进行的环境光滤除方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:一种光电信号处理电路，其改进之处在于，所述的电路包括:主控制器，所述的主控制器可通过触发电路控制发光电路向被探测区域发光；被探测区域发出的反射光经接收电路滤光器件过滤后进入光电转换装置，光电转换装置的输出端与第一 A/D转换器的输入端相连接，所述的第一 A/D转换器的输出端与主控制器相连接，光电转换装置的输出端同时与减法器的正端相连接；减法器的负端与D/A转换器的输出端相连接，所述的D/A转换器的输入端与主控制器相连接，减法器的输出端与第二 A/D转换器的输入端相连接，所述的第二 A/D转换器的输出端与主控制器相连接。进一步的，所述的主控制器为具有可编程能力的器件，可以是现场可编程逻辑门阵列FPGA，或者复杂可编程逻辑器件CPLD，或者微控制器MCU，或者微处理器MPU，或者数字信号处理器DSP。进一步的，所述的发光电路的光源可以是波长为250±20nm的紫外激光光源；或者波长为290±20nm的紫外激光光源；或者普通光源配以上述两范围的滤光镜或者滤光片而获得固定波长范围的光源。进一步的，所述的接收电路滤光器件为物理滤光镜或者滤光片，该滤光镜或者滤光片可通过的光线波长要大于发光电路所发出的光线波长，而且两者的光谱范围不相重置。进一步的，所述的第一 A/D转换器、D/A转换器、第二 A/D转换器可以是独立单元，也可以内置于主控制器之内。一种环境光滤除方法，使用上述的光电信号处理电路，包括如下步骤:(I)主控制器在不启动触发电路，发光电路不发光的情况下，启动第一 A/D转换器，获得光电转换装置的输出值后，通过D/A转换器将该输出值输出至减法器的负端并保持，所述的输出值为经滤光器件过滤后进入光电转换装置的被探测区域反射的环境光信号;(2)主控制器启动触发电路，发光电路向被探测区域发出激发光，关闭第一 A/D转换器，被探测区域反射的激发光信号和环境光信号的叠加信号经滤光器件过滤后进入光电转换装置，光电转换装置将该叠加信号输出至减法器的正端；(3)减法器将正端信号与负端信号的差值通过第二 A/D转换器输出至主控制器，该差值即为去除环境光影响后的测量值。进一步的，上述步骤(I)与步骤(2)的时间间隔小于20 μ S。本技术的有益效果是:本技术所公开的光电信号处理电路，是整个溢油检测系统的一部分，是荧光信号触发、采样的基础，采用了滤光器件和减法器两种手段去除环境光的影响。采用滤光器件，可以滤掉大部分无关的光，只保留感兴趣波段的光，为进一步的减法器运算处理创造了条件；减法器输出叠加信号与环境光信号的差值，可以比较彻底的去除环境光的影响，确保测量值的精度。减法器的使用，减轻了主控制器的计算负担，使主控制器可以集中精力去进行转瞬即逝的脉冲光源捕捉，从而使检测结果更加可靠。本技术所公开的环境光滤除方法，使用上述的光电信号处理电路，通过时间相距较近的两次采样和减法运算，可以有效滤除环境光，从而使全天候不间断的溢油检测成为可能。【附图说明】图1是本技术所公开的光电信号处理电路的连接关系示意图；图2是本技术所公开的环境光滤除方法的流程图；图3是本技术实施例1所公开的光电信号处理电路的连接关系示意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术公开了一种光电信号处理电路，所述的电路包括:主控制器1，所述的主控制器可通过触发电路2控制发光电路3向被探测区域发光；被探测区域发出的反射光经接收电路滤光器件4过滤后进入光电转换装置5，光电转换装置的输出端与第一 A/D转换器6的输入端相连接，所述的第一 A/D转换器6的输出端与主控制器I相连接，光电转换装置的输出端同时与减法器8的正端相连接；减法器8的负端与D/A转换器7的输出端相连接，所述的D/A转换器7的输入端与主控制器I相连接，减法器8的输出端与第二 A/D转换器9的输入端相连接，所述的第二 A/D转换器9的输出端与主控制器I相连接。所述的主控制器为具有可编程能力的器件，可以是现场可编程逻辑门阵列FPGA，或者复杂可编程逻辑器件CPLD，或者微控制器MCU，或者微处理器MPU，或者数字信号处理器 DSP。所述的触发电路具有一定的驱动能力和信号变换能力。由于主控制器的输出大多数为逻辑驱动信号，例如TTL电平，或者CMOS电平，触发电路要具有将其变换为可以驱动发光电路发光的驱动和触发能力，例如可以通过三极管、MOS管进行信号放大，或者专用的电平驱动转换电路等；所述的发光电路包括高压驱动电路、光源。在触发电路的触发下，通过高压驱动电路放电使光源发光当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电信号处理电路，其特征在于，所述的电路包括：主控制器，所述的主控制器可通过触发电路控制发光电路向被探测区域发光；被探测区域发出的反射光经接收电路滤光器件过滤后进入光电转换装置，光电转换装置的输出端与第一A/D转换器的输入端相连接，所述的第一A/D转换器的输出端与主控制器相连接，光电转换装置的输出端同时与减法器的正端相连接；减法器的负端与D/A转换器的输出端相连接，所述的D/A转换器的输入端与主控制器相连接，减法器的输出端与第二A/D转换器的输入端相连接，所述的第二A/D转换器的输出端与主控制器相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：綦声波，于敬东，
申请(专利权)人：綦声波，
类型：新型
国别省市：山东;37