高精度光密度檢測儀的研究.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchofhigh—precisionopticaldensitydetectorByLRmgShiSupervisor：AssociateProfGuohengZhengPhysicalElectronicsPhysicalScienceandEngineeringApril2014摘要摘要光密度檢測儀是一種用來

2、檢測物體透光度的儀器，在生物、醫(yī)學(xué)、工業(yè)鍍膜等領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用。在生物、醫(yī)學(xué)和工業(yè)探傷領(lǐng)域，x光片上光密度的值反映了被測物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；在鍍膜生產(chǎn)上，工作人員通過實(shí)時(shí)檢測光密度，來檢驗(yàn)產(chǎn)品的質(zhì)量。光密度檢測儀的精度直接制約了這些領(lǐng)域的發(fā)展，因此提高光密度儀的精度有很重大的意義。本文分析了光密度儀的基本工作原理，發(fā)現(xiàn)了制約光密度儀精度的關(guān)鍵是微弱信號(hào)無法準(zhǔn)確檢測，因此提出了一種基于數(shù)字信號(hào)處理器TMS320VC5509的光密度檢測方法，來

3、提高光密度檢測儀的精度。文中介紹了高精度光密度檢測儀系統(tǒng)的三個(gè)組成模塊：發(fā)光模塊、光感應(yīng)模塊和信號(hào)處理模塊，并分析了三個(gè)模塊的基本組成原理和關(guān)鍵器件的性能分析及選型，完成了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。高精度光密度檢測儀的工作過程是：先由發(fā)光二極管(LED)發(fā)出光強(qiáng)呈正弦波變化的光，光強(qiáng)的幅度和頻率是由TMs320Vc5509A來控制的，然后用光敏器件來檢測光透過待測物體之后的光強(qiáng)值，根據(jù)待測物體入射光和出射光的光強(qiáng)值來計(jì)算待測物體的光

4、密度值。因?yàn)樵诠饷芏戎荡蟮臅r(shí)候，出射光比較徼弱，外界噪聲對(duì)有用信號(hào)的檢測造成很大干擾，用普通的電子器件直接檢測光強(qiáng)值造成的誤差太大，所以本文利用數(shù)字信號(hào)處理的辦法對(duì)出射光信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，根據(jù)頻率特性將有用信號(hào)與干擾信號(hào)區(qū)分開，提高光密度檢測儀的精度。本文最后介紹了用硬件仿真軟件Proteus和算法仿真軟件MATLAB對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真的過程，和用DSP實(shí)驗(yàn)箱與外部電路相連接，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)光密度片進(jìn)行測試的結(jié)果。關(guān)鍵詞：光密度LED光敏器件TMS