【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光谱分析及测量技术，特别是一种。
技术介绍
单色仪是一种通过光栅的衍射作用把一束复合光分解为不同波长单色光的分光仪器，是光学及光电子领域进行光谱分析和测量的重要基础仪器。由于电子技术的高速发展，光电检测技术在仪器的分辨率、测量范围、测量灵敏度、测量速度及集成化、一体化等方面提出了更高的要求。提高单色光谱仪的波长扫描范围、速度、精度以及集成度是目前单色光谱仪控制系统设计的主要任务。原来的计算机控制自动光栅单色光谱仪多采用正弦机构，只能安装一块光栅，扫描光谱范围窄；另外正弦机构只能做往复运动，容易撞车，采用正弦机构的光栅单色光谱仪已面临淘汰的趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种提高波长扫描范围和扫描精度，具有更高的可靠性、集成度及自动化程度的。 为了达到上述目的，本专利技术所设计的一种多光栅单色仪，主要包括单色分光系统、控制系统、计算机以及打印机，其特征是分光系统与控制系统设计为一体，仪器上部为光栅室，下部为控制器室；光栅室主要包括一个入射狭缝、两个出射狭缝、滤色片组、两个凹面镜、光栅转台、反光镜及步进电机，入射及...
【技术保护点】
一种多光栅单色仪，主要包括单色分光系统、控制系统、计算机以及打印机，其特征是分光系统与控制系统设计为一体，仪器上部为光栅室，下部为控制器室；光栅室主要包括一个入射狭缝、两个出射狭缝、滤色片组、两个凹面镜、光栅转台、反光镜及步进电机，入射及出射狭缝的开合大小由手动控制；硬件电路采用二阶Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ滤波器进行抗混叠滤波，消除２００ＫＨｚ以上频率，软件设计中采用中值滤波法消除由光源供电系统引入的５０Ｈｚ工频干扰；使用硬件８位脉宽调制方法实现对步进电机的控制，在脉宽输出的下降沿产生硬件中断，中断服务程序启动ＡＤ转换后推出，ＡＤ转换结束后由ＡＤ转换中断服务程序将采样结果送入...
【技术特征摘要】
一种多光栅单色仪，主要包括单色分光系统、控制系统、计算机以及打印机，其特征是分光系统与控制系统设计为一体，仪器上部为光栅室，下部为控制器室；光栅室主要包括一个入射狭缝、两个出射狭缝、滤色片组、两个凹面镜、光栅转台、反光镜及步进电机，入射及出射狭缝的开合大小由手动控制；硬件电路采用二阶Butterworth滤波器进行抗混叠滤波，消除200KHz以上频率，软件设计中采用中值滤波法消除由光源供电系统引入的50Hz工频干扰；使用硬件8位脉宽调制方法实现对步进电机的控制，在脉宽输出的下降沿产生硬件中断，中断服务程序启动AD转换后推出，AD转换结束后由AD转换中断服务程序将采样结果送入数据缓冲队列，由硬件方式实现了多任务机制。2. 根据权利要求1所述的一种多光栅单色仪，其特征是两个出射狭缝同时安装两种接收器，在入射狭缝处安装有对入射光谱进行过滤的六组滤色片的滤色片轮，光栅转台上安装有一块以上不同波长范围的光栅，光栅转台由步进电机加蜗轮蜗杆进行驱动，控制室主要由控制电路，步进电机驱动器以及电源组成。3. 根据权利要求1或2所述的多光栅单色仪，其特征是控制采集一体化，控制电路及数据采集电路设计合并到一块电路上，并将控制及采集电路安装在单色仪箱体的底部；控制系统采用USB总线接口连接计算机，通过计算机实现对光栅转台的实时控制、滤色片的自动或者人工切换，集成的信号采集单元可采集电压或电流信号，具有1倍 256倍可编程增益，同时具有两路的触发通道，实现自动光栅单色仪的实时控制及高速光谱数据扫描。4. 根据权利要求1或2所述的多光栅单色仪，其特征是所述的光栅转台采用三光栅结构，在第三块光栅与第一块光栅之间安装有光栅零点定位使用的挡片；控制系统以C8051F060单片机为核心实现对光栅转台、滤色片轮、反光镜的控制以及双通道数据采集，采用USB接口与计算机连接；信号调理单元连接光电倍增管、光电池多种接收器。5. —种多光栅单色仪的定标方法，它包括使用待标定的光栅单色仪以及定标软件，以光电倍增管作为接收器，其特征是对汞灯标准谱线进行连续扫描，对公式S =Aarcsin (B A ) +S0中的常数B及SO进行标定，并使用钠灯的标准谱线对标定结果进行验证；其中A为经单色仪分光后出射光的波长，S为出射波长为A时所对应的步进电机的步数，A为由蜗轮蜗杆传动比、步进电机细分比及步进电机步距角所确定的常数，B为为由光栅常数及单色仪光路系...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐小力，谷玉海，乔道鄂，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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