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文檔簡介
1、“民以食為天,食以安為先”,食品安全關(guān)乎人們健康和國計民生。因此,食品安全越來越引起全社會的關(guān)注。目前,針對食品安全監(jiān)測的儀器大部分采用光譜分析儀器。傳統(tǒng)光譜分析儀器大多只能進行少樣本定點抽查檢驗或者實驗室使用,而且費用昂貴,普及率低,造成了我國食品安全監(jiān)測力度弱的現(xiàn)狀。因此,開發(fā)一款價格低廉、監(jiān)測速度快、體積小、重量輕、使用方便的光譜監(jiān)測儀具有重要的意義。
正是在上述背景下,重慶大學(xué)提出并研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光柵平動
2、式光調(diào)制器(Grating Moving Light Modulator,GMLM),采用GMLM作為光譜編碼的核心器件,開發(fā)一款具有價格低廉,信噪比高,體積小,檢測速度快等優(yōu)點的近紅外光譜監(jiān)測儀。本文介紹了GMLM的結(jié)構(gòu)與工作原理,分析了GMLM的機電特性,設(shè)計了器件驅(qū)動電路,并在此基礎(chǔ)上進行了線陣GMLM器件測試及其驅(qū)動控制系統(tǒng)的相關(guān)實驗研究。
本文主要研究工作如下:
①分析線陣光柵光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)與工作
3、原理,對線陣GMLM的工作電壓、吸合電壓、固有頻率等機電特性進行研究,為線陣GMLM驅(qū)動控制電路的設(shè)計提供理論依據(jù);
②根據(jù)線陣光柵光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)與工作原理,針對GMLM的機電特性,設(shè)計線陣GMLM的驅(qū)動控制電路,研究哈達瑪變換原理,推導(dǎo)相應(yīng)的S-矩陣,分析以線陣GMLM為模板實現(xiàn)S矩陣以達到光譜調(diào)制的方案和原理;
③采用Altera公司的FPGA(Cyclone系列的EP1C6Q240C8),及其相應(yīng)的
4、開發(fā)軟件QuartusII 6.0和Verilog 硬件描述語言實現(xiàn)S-矩陣及其他控制信號,完成Hadamard時序控制電路的設(shè)計;應(yīng)用Protel DXP軟件設(shè)計PCB,選擇合適的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(TLC5615)、運算放大器(OPA551)、多路模擬開關(guān)的元器件(ADG221),得到0-25V、30階可編程電壓,完成線陣GMLM的驅(qū)動電路的設(shè)計;
④結(jié)合光學(xué)系統(tǒng),搭建MEMS線陣光柵光調(diào)制器控制系統(tǒng)電路的相應(yīng)軟、硬件測試與
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