2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、微弱光譜信號檢測技術(shù)是測量工程領(lǐng)域內(nèi)的一門新興學(xué)科,基于光的衍射、干涉、偏振等特點來獲取被測對象的特征信息。但對于在較低的信噪比環(huán)境下,提取有用信號并保證檢測結(jié)果的實效性,是該項技術(shù)的一大難點??茖W(xué)技術(shù)的進步推動著該項技術(shù)不斷向前發(fā)展,目前對于該項技術(shù)的應(yīng)用研究越來越多,但總體來說還不夠成熟,各自均有待進一步深究。因此本文基于微弱光譜采集系統(tǒng)的有用信號提取及如何實現(xiàn)智能化控制兩大核心問題展開系統(tǒng)性研究,具體工作及研究成果如下:
 

2、 (1)基于微弱光譜采集系統(tǒng)檢測指標及功能要求,對部分光學(xué)器件進行選型:在光源選擇方面,基于實驗室硬件條件,本文選擇光譜范圍為253-922nm的汞氬燈人造光源作為初次研究對象;在分光裝置選擇方面,選擇光柵型單色儀,內(nèi)置有光柵刻度線分別為1200g/mm及600g/mm的閃耀光柵,光譜掃描精度達0.2nm,最小步距達0.005nm;光電轉(zhuǎn)換部分選擇具備較高檢測精度的光電倍增管,對于檢測陰極靈敏度(峰值)74mA/W,平均暗電流3nA,工

3、作溫度范圍-80-+50℃;在信號AD采樣方面,選擇USB7660型數(shù)據(jù)采集卡,基于USB2.0接口進行數(shù)據(jù)傳輸,采樣頻率可高達250kHz,同時模擬信號輸入端的高阻抗可以有效降低信號零點漂移值。
  (2)由于檢測的光譜信號自身很微弱,同時經(jīng)過一定光電轉(zhuǎn)換過程后,輸出的信號容易因噪聲干擾而湮沒,在信號輸出端需要進行去噪聲處理。本文基于光電檢測技術(shù)理論,將隔離放大技術(shù)與低通濾波技術(shù)引入到該項研究領(lǐng)域中。在信號隔離放大部分,本文采用

4、AD202變壓式耦合隔離放大芯片來設(shè)計了電流電壓轉(zhuǎn)換電路及同向比例運算放大電路,同時基于OP07運放特點設(shè)計二階低通濾波電路,最后對設(shè)計的電路板進行封裝,制成產(chǎn)品。經(jīng)產(chǎn)品特點分析,可對微弱光譜信號進行最大放大倍數(shù)為1.5*106倍,截止頻率為1.59Hz。
  (3)基于MFC單文檔視圖設(shè)計一套光譜信號采集軟件系統(tǒng),實現(xiàn)對檢測信號的智能化控制,軟件操作系統(tǒng)功能包括:多波長單幀掃描、多波長多幀掃描、單波長定時采集、單色儀參數(shù)設(shè)置、A

5、D采集卡參數(shù)設(shè)置、AD自輸出、文件存儲、系統(tǒng)退出等。
  (4)在微弱光譜采集系統(tǒng)應(yīng)用研究領(lǐng)域,本文以葉綠素為著眼點,基于葉綠素光譜吸收特性,對其進行光譜在線掃描。通過現(xiàn)場配置葉綠素溶液,同時對入射光進行前置平行與聚焦操作,確保了實驗的準確性,經(jīng)實驗檢測結(jié)果分析,待檢測樣液在藍紫光(400nm-500nm)及紅橙光(600nm-700nm)范圍內(nèi)有較高的光電吸收度,在兩端光譜范圍內(nèi),葉綠素光譜曲線分別在411nm處與665nm處具

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