用于采集近红外光谱的传感器电路制造技术

本实用新型专利技术提供的用于采集近红外光谱的传感器电路包括：电源模块、对近红外光谱信号进行采集并转换为电信号的光电检测模块、控制所述光电检测模块，并从所述光电检测模块接收检测信号的控制模块；所述光电检测模块包括控制信号放大电路、检测电路以及信号转换电路，所述控制信号放大电路用于接收所述控制模块发出的控制信号，并对控制信号放大后输出至所述检测电路，所述检测电路根据控制信号的控制对近红外光谱信号进行采集，并将光谱信号发送至信号转换电路，所述信号转换电路将所述光谱信号进行转换后发送至所述控制模块。整个传感器电路结构简单，集成化程度高，成本低，且较稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感技术，尤其涉及一种用于采集近红外光谱的传感器电路。
技术介绍
光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号转变成为电信号的器件。光电传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。传统的光谱信号采集需要用到基于光栅、滤光片或者干涉仪的复杂光路系统。光路系统的加工精度要求高，体积大，成本高。C13272是2015年滨松公司新推出的一款超小型、低成本的光谱探测产品。该C13272器件使用的分光技术不是常规的光栅，而是极采用了MEMS技术的法布里珀罗标准具，所以使得该光谱仪仅仅使用单点的InGaAs探测器，就能够得到光谱图。因此较大地节省了InGaAs材料，降低了制作成本，并且缩减了探测器部分的体积。其次，法布里珀罗标准具的制作，采用的是MEMS加工方法，从而分光部分的体积也减小不少，探测器部分和分光部分也被紧凑地封装在了一个器件之中。然而该传感器的驱动需要较高的40V左右的直流电压产生静电力来控制其内部的两块玻璃片之间的距离。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种C13272芯片工作时的外围工作电路，以实现芯片工作的电参数。为实现上述目的，本技术提供的用于采集近红外光谱的传感器电路包括：电源模块，用于对外输出电源电压；光电检测模块，用于对近红外光谱信号进行检测并转换为电信号；控制模块，控制所述光电检测模块，并从所述光电检测模块接收检测信号；所述光电检测模块包括：控制信号放大电路、检测电路以及信号转换电路，所述控制信号放大电路用于接收所述控制模块发出的控制信号，并对控制信号放大后输出至所述检测电路，所述检测电路根据控制信号的控制对近红外光谱信号进行采集，并将采集信号发送至信号转换电路，所述信号转换电路将所述采集信号进行转换后发送至所述控制模块。进一步的，所述电源模块包括直流稳压电路及升压电路，所述直流稳压电路包括降压芯片，所述降压芯片将直流电压转换为3V直流输出。进一步的，所述升压电路包括第一升压电路及与所述第一升压电路连接的第二升压电路，所述第一升压电路与所述第二升压电路相同，所述第一升压电路包括升压芯片，所述升压芯片将电压转换输出至第二升压电路，所述第二升压电路将电压转换为38.5V电压输出。进一步的，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片为MKL27Z128VFT4，所述信号转换电路与所述控制芯片的第7引脚ADC_IN连接。进一步的，所述控制信号放大电路包括放大芯片，所述放大芯片为TLE2124。进一步的，所述检测电路包括红外检测芯片，所述红外检测芯片为C13272，所述红外检测芯片的第4引脚与所述控制模块连接。进一步的，所述信号转换电路包括第一放大电路及第二放大电路，所述第一放大电路与所述第二放大电路均包括TLV2262A型号放大芯片。本技术通过电源模块产生供整个传感器电路使用的多个电压，从而满足了传感器电路的工作需求；所述控制模块在控制所述光电检测模块的同时从所述光电检测模块上获取对红外信号检测得到的检测信号，并对检测信号进行初步的计算后对外部发送，整个传感器电路结构简单，集成化程度高，成本低，且较稳定。附图说明下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。附图中，图1为本技术传感器电路模块结构示意图；图2为本技术电源模块中的直流稳压电路的电路原理图；图3为本技术电源模块中的升压电路的电路原理图；图4为本技术控制模块的电路原理图；图5为本技术控制信号放大电路的电路原理图；图6为本技术检测电路的电路原理图；图7为本技术的信号转换电路的电路原理图。附图标号说明：100、电源模块；11、升压电路；112、第一升压电路；114、第二升压电路；13、直流稳压电路；200、控制模块；300、光电检测模块；31、控制信号放大电路；33、检测电路；35、信号转换电路。具体实施方式为更进一步阐述本技术所采取的技术手段及其效果，以下结合本技术的优选实施例及其附图进行详细描述。请参阅图1，本技术公开了一种用于采集近红外光谱的传感器电路，该传感器电路包括：电源模块100、光电检测模块300以及控制模块200，所述电源模块100用于输出电源电压，对所述光电检测模块300以及所述控制模块200供电。所述光电检测模块300用于对近红外光谱信号进行采集，并将采集的近红外光谱信号转换为电信号。所述控制模块200控制所述光电检测模块300的工作，并从所述光电检测模块300接收采集信号。所述光电检测模块300包括：控制信号放大电路31、检测电路33以及信号转换电路35，所述控制信号放大电路31用于接收所述控制模块200发出的控制信号，并对控制信号放大后发送至所述检测电路33，所述检测电路33根据控制信号200的控制对近红外光谱信号进行采集，并将采集信号发送至信号转换电路35，所述信号转换电路35将所述采集信号进行转换后发送至所述控制模块200。在本实施方式中，所述控制信号放大电路31从所述控制模块200接收控制信号，经过对控制信号放大后，控制所述检测电路33对近红外光谱信号进行采集，并将采集的结果发送至所述控制模块200，所述控制模块200对采集结果进行处理后，通过接口输出。进一步的，所述电源模块100包括直流稳压电路及升压电路。请参阅图2，所述直流稳压电路包括降压芯片XC6504A301MR-G，图中输入的电源DC_IN范围为3.6~6.0V，由输入电源DC_IN经U2（XC6504A301MR-G）降压后输出3V，3V电压分别给所述光电检测模块供电。其中，U2（XC6504A301MR-G）是典型值为0.6uA的低功耗LDO IC。L1是滤波电感，C15、C14是滤波去耦电容。C13是输出滤波去耦电容。请参阅图3，进一步的，所述升压电路包括第一升压电路112及第二升压电路114，所述第二升压电路114与所述第一升压电路112连接，所述第一升压电路112与所述第二升压电路114相同，所述第一升压电路112包括升压芯片，所述升压芯片将电压转换输出至第二升压电路114，所述第二升压电路114将电压转换为38.5V电压输出。具体的采用LMR64010作为升压主控IC，通过两级升压，将电压由3.6~6.0V升压到38.5V。LMR64010输入电压范围为2.7~14V，输出电压高达40V。参考LMR64010 datasheet，当输入5V升压到30V输出时，效率只有70%左右，故将升压分成两级完成，即第一升压电路112将电压升至12V左右，第二升压电路114再将12V左右的电压升至38.5V。正常工作时，LM64010的工作频率在1.6MHz左右。其中，对于第一升压电路112，DC_IN为输入电源，C16、C17为滤波去耦电容，R4为U3的第4脚/SHDN关机控制引脚的上拉电阻，正常工作时通过上拉电阻接VIN脚。L3为升压转换电感。D1为抑制电流反向的肖特基二级管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于采集近红外光谱的传感器电路，其特征在于，包括：电源模块，用于对外输出电源电压；光电检测模块，用于对近红外光谱信号进行采集并转换为电信号；控制模块，控制所述光电检测模块，并从所述光电检测模块接收检测信号；所述光电检测模块包括：控制信号放大电路、检测电路以及信号转换电路，所述控制信号放大电路用于接收所述控制模块发出的控制信号，并对控制信号放大后输出至所述检测电路，所述检测电路根据控制信号的控制对近红外光谱信号进行采集，并将采集信号发送至信号转换电路，所述信号转换电路将所述采集信号进行转换后发送至所述控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种用于采集近红外光谱的传感器电路，其特征在于，包括：电源模块，用于对外输出电源电压；光电检测模块，用于对近红外光谱信号进行采集并转换为电信号；控制模块，控制所述光电检测模块，并从所述光电检测模块接收检测信号；所述光电检测模块包括：控制信号放大电路、检测电路以及信号转换电路，所述控制信号放大电路用于接收所述控制模块发出的控制信号，并对控制信号放大后输出至所述检测电路，所述检测电路根据控制信号的控制对近红外光谱信号进行采集，并将采集信号发送至信号转换电路，所述信号转换电路将所述采集信号进行转换后发送至所述控制模块。2.根据权利要求1所述的用于采集近红外光谱的传感器电路，其特征在于，所述电源模块包括直流稳压电路及升压电路，所述直流稳压电路包括降压芯片，所述降压芯片将直流电压转换为3V直流输出。3.根据权利要求2所述的用于采集近红外光谱的传感器电路，其特征在于，所述升压电路包括第一升压电路及与所述第一升压电路连接的第二升压电路，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：付庆波，董旭毅，
申请(专利权)人：深圳市比特原子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44