一种用单片机控制的光谱数据采集系统的设计 (9)

　　最后,由系统总控制单元采用适当的计算对其进行处理得到被测物图像的信息。系统总控制单元除完成数据处理工作以外,还担负着数据存储、CCD积分时间控制、PC远程数据传输和控制等工作。

　　下面给出利用信号采集系统得到的实测光谱。图11是用CCD实测的闪光灯泵浦可调谐掺钛宝石激光器的输出光谱。通过在激光腔内加一铌酸铌晶体光电开关,改变铌酸晶体上的电压,使不同波长的光在激光腔内发生振荡,从而实现钛宝石调谐。这是一种新型的实现钛定石调谐的实验方法,图11所示光谱线就是改变铌酸铌晶体电压,用CCD实测的钛宝石激光器的输出光谱线。每改变一次电压就能很快地、准确地得知输出光的波长和带宽。

　　2.用于光电倍增管输出信号采集

　　根据被采集光谱信号的特征和采样频率的要求,我们设计了相应的信号采集电路,如图12所示。它的采样频率为50kHz,同时根据测量信号的强弱,相应地调整光电倍增管的高压,从而提高采集系统的动态范围。在这种工作模式下,由AT89C52完成信号采集过程控制和倍增管的高压自动调整。控制完成信号的采集、数据存储和数据的传输。数据存储由一片6264完成,采集到的光谱强度通过并行口送入计算机进行处理。

　　由于PMT的灵敏度高、精度高,常用来测量分子吸收光谱。利用光谱法检测空气中污染气体的含量,是目前常用的快捷、连续、在线的监测方法。研究污染气体分子的特征吸收光谱是准确测量的关键。图13是利用光电倍增管测得的SO2特片吸收光谱。它是用氘灯日光源,光经过含有SO2气体的吸收波,由光谱仪分光,在出射狭缝处用光光倍增管接收光谱信号。在50kHz采样频率下测得SO2在300nm波长附近的特征吸收光谱,入射光的调制频率日1kHz。