拉曼分析仪电控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种拉曼分析仪电控系统，其包括：第一通信模块，其与计算机相连接；第二通信模块，其与第一通信模块无线通信相连；激光信号转换器，其将第二通信模块接收并分离出的控制信号，转换为激光控制信号；拉曼分析仪，其对待测样品进行拉曼分析；CCD信号转换器，其将电信号转换为数字信号，并通过第二通信模块将数字信号传输至第一通信模块；以及伺服电源，其用于为第二通信模块和拉曼分析仪供电。本实用新型专利技术摆脱了用户端与仪器端之间的线缆束缚，提高了系统的可靠性和连接的方便性；采用LoRa无线通讯技术，且使用其扩展868MHz频段进行通信，避免了通讯信号对拉曼光谱仪的射频干扰。谱仪的射频干扰。谱仪的射频干扰。

【技术实现步骤摘要】
拉曼分析仪电控系统


[0001]本技术涉及电气系统
，特别涉及一种拉曼分析仪电控系统。

技术介绍

[0002]拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.Raman所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。
[0003]拉曼效应也称拉曼散射，是指一定频率的激光照射到样品时，物质的分子与光子发生能量转换，使得分子中原子间化学键的振动发生不同方式和程度的改变，然后散射出不同频率的光。频率的变化决定于散射物质的特性，不同种类的原子团振动的方式是独一的，因此可以产生与入射光频率有特定差值的散射光，差值光谱就称为“拉曼光谱”。因此，拉曼光谱反映的是分子内原子间化学键的振动信息。分子中化学键的振动信息不仅反映了物质中分子组成，而且与物质的密度等物理特性有关，因此拉曼光谱可作为一种“指纹技术”用于液体和气体的智能快速检测。
[0004]目前的拉曼分析仪，用户端的电脑和仪器端的连接上，通常是使用两组单独的多芯信号电缆连接，分别负责控制激光器的发射和CCD的信号接收。而且激光器和CCD的供电电源都由普通的电源模块供电，其精度和稳定性都比较差。因此造成整机的测量精度和稳定性较差，且使用时的连接线复杂。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本技术的目的之一在于，提供一种拉曼分析仪电控系统，从而改善现有技术中拉曼分析仪电控系统的供电精度和稳定性。
[0007]本技术的另一目的在于，提供一种拉曼分析仪电控系统，从而改善现有技术中拉曼分析仪的可靠性和方便性。
[0008]为实现上述目的，本技术提供了一种拉曼分析仪电控系统，其包括：第一通信模块，其与计算机相连接；第二通信模块，其与第一通信模块采用LoRa无线通讯连接，通信频率为868MHz；激光信号转换器，其将第二通信模块接收并分离出的控制信号，转换为激光控制信号；拉曼分析仪，其根据激光控制信号对待测样品进行拉曼分析后得到电信号；CCD信号转换器，其将电信号转换为数字信号，并通过第二通信模块将数字信号传输至第一通信模块；以及伺服电源，其用于为第二通信模块和拉曼分析仪供电。
[0009]进一步，上述技术方案中，拉曼分析仪包括：激光器，其用于发射特定波长的激光；样品池，其用于放置待测样品；光栅，其用于收集待测样品的拉曼散射光并生成光信号；以及CCD，其用于将光信号转换为电信号。
[0010]进一步，上述技术方案中，CCD为iVac制冷型CCD。
[0011]进一步，上述技术方案中，第二通信模块采用ARM控制器。
[0012]进一步，上述技术方案中，ARM控制器为STM32系列控制器。
[0013]进一步，上述技术方案中，第二通信模块的数据吞吐量为210DMIPS@168MHz。
[0014]进一步，上述技术方案中，第二通信模块集成有单周期DSP指令和浮点单元。
[0015]进一步，上述技术方案中，第二通信模块包括多通道，同时双向传输发射和接收的数据。
[0016]进一步，上述技术方案中，激光控制信号用于控制激光的强弱、通断、定时和延时参数。
[0017]进一步，上述技术方案中，伺服电源设有输出过载保护和输入过欠压保护。
[0018]与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0019]1.通过第一通信模块和第二通信模块摆脱了线缆束缚，提高了系统的可靠性和设备连接的方便性。
[0020]2.采用了LoRa无线通讯技术，且使用其扩展868MHz频段进行通信，避免了通讯信号对拉曼光谱仪的射频干扰。
[0021]3.本技术的拉曼分析仪电控系统在封闭的室内环境中，有效通讯距离可达50m以上。
[0022]4.采用伺服电源，进行高稳定度、低纹波的供电，降低系统的干扰和噪声；并且提高了供电精度和稳定性。
[0023]5.第二通信模块采用多通道技术，将发射和接收的信号并行处理，能够简化硬件线路，提高可靠性，并降低设备成本。
[0024]上述说明仅为本技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本技术的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本技术的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
[0025]图1是根据本技术的一实施方式的拉曼分析仪电控系统的结构框图。
[0026]主要附图标记说明：
[0027]10
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激光器，20
‑
样品池，30
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光栅，40
‑
CCD，50
‑
伺服电源，60
‑
第一通信模块，61
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计算机，70
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第二通信模块，71
‑
激光信号转换器，72
‑
CCD信号转换器。
具体实施方式
[0028]下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0029]除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
[0030]在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理
解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。
[0031]在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。
[0032]如图1所示，根据本技术具体实施方式的拉曼分析仪电控系统，其包括用户端和仪器端，用户端包括计算机61及其所连接的第一通信模块60。仪器端包括第二通信模块70，其与第一通信模块60之间采用LoRa无线通讯连接，通信频率为868MHz，由于其频率相对较低，避免了通讯信号对拉曼光谱仪的射频干扰。示例性地，在封闭的室内环境中，通讯距离可达50m。第二通信模块70接收第一通信模块60的无线数据，并将接收到的数据通过内部通道分离为控制信号传输至激光信号转换器71。激光信号转换器71本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拉曼分析仪电控系统，其特征在于，包括：第一通信模块，其与计算机相连接；第二通信模块，其与所述第一通信模块采用LoRa无线通讯连接，通信频率为868MHz；激光信号转换器，其将所述第二通信模块接收并分离出的控制信号，转换为激光控制信号；拉曼分析仪，其根据激光控制信号对待测样品进行拉曼分析后得到电信号；CCD信号转换器，其将电信号转换为数字信号，并通过所述第二通信模块将所述数字信号传输至所述第一通信模块；以及伺服电源，其用于为所述第二通信模块和拉曼分析仪供电。2.根据权利要求1所述的拉曼分析仪电控系统，其特征在于，所述拉曼分析仪包括：激光器，其用于发射特定波长的激光；样品池，其用于放置待测样品；光栅，其用于收集所述待测样品的拉曼散射光并生成光信号；以及CCD，其用于将所述光信号转换为电信号。3.根据权利要求2所述的拉曼分析仪电控系统，其特征在于，所述CCD为i...

【专利技术属性】
技术研发人员：史昕，刘子扬，王瑞波，赵士鉴，
申请(专利权)人：北京泓泰天诚科技有限公司，
类型：新型
国别省市：