光谱仪工作状态多参数同步监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种光谱仪工作状态多参数同步监测装置，是由光谱仪分别经光源监测模块、制冷监测模块和解调信号检测模块与单片机连接，同步时钟经单片机和接口与上位机连接构成。目前市场上还没有专用于光谱仪工作参数同步监测的设备。本实用新型专利技术是一种光谱仪工作状态多参数同步监测装置，通过同步时钟接口实现光谱仪与多参数同步监测系统同步工作而互不干扰，并获得光谱仪工作状态多参数的原始采样数据，通过接口送入上位机显示和存储。为光谱仪生产厂家提供一种有效的光谱仪稳定性检测和仪器调试设备，提高生产厂家的生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光谱仪工作状态监测装置，尤其是光谱仪工作状态多参数的同步监测系统。
技术介绍
近红外光谱仪器作为一种常用的分析仪器，应用范围广泛。稳定性是光谱仪器的重要指标，它直接影响光谱分析精度和准确性。实验室光谱仪器可以通过保证使用环境的恒温、恒湿，光源和电路系统预热并连续工作，以及采用复杂的双光路、检测反馈电路、校准算法等措施，保证仪器的稳定性。而用于野外现场测量的便携式光谱仪，要考虑仪器的体积、功耗的问题，上述措施无法采用。所以便携式光谱仪的稳定性无法达到实验室仪器的水平，无法满足定量分析的要求、严重影响便携式近红外光谱仪的应用和近红外光谱技术的推广。目前只能通过对仪器输出的光谱数据的统计分析获得稳定性的指标，没有对仪器工作参数同步检测的装置或设备，无法确定仪器各组成部分在工作过程中哪些性能指标对仪器的稳定性有影响，无法从根本上解决便携式近红外光谱仪器稳定性的问题。
技术实现思路
本技术的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种光谱仪工作状态多参数同步监测装置，为光谱仪稳定性分析提供重要依据。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：光谱仪工作状态多参数同步监测装置，是由光谱仪分别经光源监测模块、制冷监测模块和解调信号检测模块与单片机连接，同步时钟经单片机和接口与上位机连接构成。光源监测模块是由电压采样电路和电流采样电路分别经双通道A/D转换与单片机连接，光照度采样电路和温度采样电路分别与单片机连接构成。制冷监测模块是由热敏电阻经阻抗变换电路和A/D转换电路与单片机连接构成。解调信号检测模块是由电平检测与频率和占空比测量连接，整形电路经相位检测与相位差测量连接构成。有益效果：目前没有专用于光谱仪工作参数同步监测的装置或设备。本技术是一种光谱仪工作状态多参数同步监测装置，通过同步时钟接口实现光谱仪与多参数同步监测系统同步工作而互不干扰，并获得光谱仪工作状态多参数的原始采样数据，通过接口送入上位机显示和存储。为光谱仪生产厂家提供一种有效的光谱仪稳定性检测和仪器调试设备，提高生产厂家的生产效率。附图说明图1为光谱仪工作状态多参数同步监测装置结构框图；图2图1中光源监测模块结构框图；图3为图1中制冷监测模块结构框图；图4为图1中解调信号监测模块结构框图；图5为图1中同步工作原理框图；图6为光谱仪工作状态多参数同步监测装置工作流程图具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明：光谱仪工作状态多参数同步监测装置，是由光谱仪分别经光源监测模块、制冷监测模块和解调信号检测模块与单片机连接，同步时钟经单片机和接口与上位机连接构成。光源监测模块是由电压采样电路和电流采样电路分别经双通道A/D转换与单片机连接，光照度采样电路和温度采样电路分别与单片机连接构成。制冷监测模块是由热敏电阻经阻抗变换电路和A/D转换电路与单片机连接构成。解调信号检测模块是由电平检测与频率和占空比测量连接，整形电路经相位检测与相位差测量连接构成。光谱仪工作状态多参数同步监测装置如图1所示，光谱仪工作状态多参数同步监测装置由上位机、接口、单片机控制，监测模块、同步时钟电路等部分组成。上位机和单片机控制通过接口电路连接，上位机内预置了设置模块、软件功能选择模块、监测数据显示模块、状态显示模块、文件处理模块。单片机控制通过数据信号线与同步时钟电路连接。各监测模块与单片机通过数据线连接。光源检测模块主要监测光谱仪恒源供电电压、恒流源供电电流、光源的光强度以及环境温度等四个参数。光源监测模块原理框图如图2所示，光源监测模块包括电压/电流采样电路、双通道AD转换电路、光照度采样电路、温度采样电路以及单片机控制部分。制冷监测模块主要监测传感器制冷温度参数，制冷监测模块原理框图如图3所示，制冷监测模块包括阻抗变换电路、AD转换电路和单片机控制部分。解调信号监测模块主要监测锁相放大器输入参考信号频率、占空比，以及输入参考信号与检测信号的相位差等三个参数。解调信号监测模块原理框图如图4所示，解调信号检测模块包括整形电路，以及电平检测、相位检测、频率、占空比以及相位差的测量等，其中除了整形电路之外，其他部分均由单片机系统实现。同步时钟电路通过单片机外部中断接收光谱仪工作时钟，实现光谱仪与同步监测系统同步工作。同步工作原理框图如图5所示。当光谱仪开始工作时，光谱仪的光源控制管脚产生上升沿信号即图中A位置，单片机外部中断接受上升沿信号产生同步测量信号；当光谱仪停止工作时，光谱仪光源控制管脚产生下降沿信号即图中B位置，单片机停止对各模块的数据接收和向上位机发送数据，从而实现同步监测系统与光谱仪同步工作。单片机控制单元兼顾控制、运算和通讯的功能。通过接口接收上位机的控制指令，控制监测模块的光源、制冷和解调信号模块的信号采集，并将结果送入上位机。光谱仪工作状态多参数同步监测装置工作流程如下：a、接收上位机指令，光谱仪类型选取；b、接收光谱仪工作的同步时钟信号，多参数同步监测系统工作；c、底层单片机控制三个监测模块实时读取光谱仪原始采样数据；d、将读取的数据通过接口实时送入上位机显示；e、接收光谱仪停止的同步时钟信号，多参数同步监测系统停止工作；f、上位机存储多参数同步监测系统上传的多参数原始数据。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱仪工作状态多参数同步监测装置，其特征在于，是由光谱仪分别经光源监测模块、制冷监测模块和解调信号检测模块与单片机连接，同步时钟经单片机和接口与上位机连接构成。

【技术特征摘要】
1.一种光谱仪工作状态多参数同步监测装置，其特征在于，是由光谱仪分别经光源监测模块、制冷监测模块和解调信号检测模块与单片机连接，同步时钟经单片机和接口与上位机连接构成。2.按照权利要求1所述的光谱仪工作状态多参数同步监测装置，其特征在于，光源监测模块是由电压采样电路和电流采样电路分别经双通道A/D转换与单片机连接，光照度采样电路和温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智宏，刘杰，王新月，张福东，李军，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22