光譜分析儀中CCD信號采集及其技術(shù)研究.pdf

1、隨著測光方法的發(fā)展以及電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，以前由多個器件、芯片才能實(shí)現(xiàn)的功能，現(xiàn)在可能只需一兩個器件、芯片就能將其實(shí)現(xiàn)。這樣就帶來了一個好處，這就是新設(shè)計的儀器相比以往傳統(tǒng)的儀器將會大大提高系統(tǒng)的集成度，同時也會縮減其成本。并且，在檢測的精度、穩(wěn)定性方面，新設(shè)計的儀器性能仍可保持在以前水準(zhǔn)甚至略有上升。
　　本文所做的工作就是對光譜儀中的CCD（Charge Couple Device）信號采集部分進(jìn)行研究，重新設(shè)計，使之集成度更

2、高、體積更小、成本更低、性能更優(yōu)。
　　文中分析了三種測光方法，并列出了常見的四種分光法的原理，通過比較不同分光法的優(yōu)劣勢，最終選擇了凹面光柵作為光路主要器件。相比于傳統(tǒng)光譜分析儀所采用的平面光柵，采用凹面光柵作為主要光路器件的設(shè)計將節(jié)省一塊聚焦用的透鏡，這將使得CCD信號采集的光路更加簡單，體積結(jié)構(gòu)更加小巧，且性能同樣優(yōu)異。凹面光柵將會把不同頻率的光波分散開來，照射到CCD上供CCD進(jìn)行采集。
　　CCD信號采集電路部分仍

3、采用與以往光譜分析儀的主控制板加采集板相同的設(shè)計。不同的是，本文對CCD采集板做了優(yōu)化，減少了系統(tǒng)所檢測到的噪聲，并重新設(shè)計了主控板的組成結(jié)構(gòu)。與以往主控板設(shè)計不同，本設(shè)計將USB通信芯片和AD采集芯片省去，取而代之的是近些年功能越來越強(qiáng)大的MCU(Microcontroller Unit)，讓它來集成USB通信芯片及AD采集芯片功能。如此設(shè)計將在功能未減少的情況下降低成本。另外，隨著網(wǎng)絡(luò)及存儲技術(shù)發(fā)展，在控制板上支持網(wǎng)絡(luò)通信及數(shù)據(jù)存儲