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多通道快速光谱解析系统

更新时间：2020-04-08 23:54:56 大小：2M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：光谱解析系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

光谱分析测试技术和光谱仪器的应用非常广泛，在物理化学基础理论研究、天文观测、矿产资源勘测和工业产品质量分析等领域发挥着重要作用。随着工业技术的发展，其要求也越来越高，传统光谱仪的速度和精度已不能满足现在工业发展的要求。      同时，随着PC机的广泛使用，配置越来越高，功能越来越强，价格也越来越便宜；USB接口技术逐渐成熟，从低速、全速到现在的高速传输，其方便、高速、简单、扩展好等特点为大家所认同，几乎现在所有主板都带USB口。另外51单片机技术也已经成熟，凭借其使用简单，价格便宜的优势，在嵌入式开发中占了一席之地。      基于以上现状，针对现在高精度、高速度的光谱测量要求，本文提出了一种基于USB2.0接口技术，利用CCD成像，通过USB高速总线接口的快速高精度光谱分析系统。文中从三大块(测量原理分析、数据采集硬件系统的设计、主机PC软件)对系统作了详细的介绍。      文中首先分析了光谱解析系统的工作原理，详细介绍了凹面光栅的分光过程。光线经过分光后聚焦成像到CCD上，文中推导出了CCD象素与光谱波长之间的理论公式，并采用最小二乘多次函数来拟合波长-象素曲线。      其次，文中详细介绍了数据采集硬件系统的实现过程。针对本系统的速度、精度等要求，并了解比较了市场上的MCU、AD芯片状况，选择了适于本系统并能简化开发周期的芯片。根据其特点，文中详细介绍了硬件系统连接和固件驱动编程的实现过程。      之后的PC软件的处理也是相当重要的部分，包括数据的控制读取，数据的滤波去噪，利用改进的一阶差分算法来对曲线自动寻峰，以及对曲线的波长定标和响应定标。      最后分析了系统的最小分辨率，并测量了实际数据来验证其准确性。本文涉及系统已经过实际测试，工作情况稳定，与以往光谱测量仪器相比，本文涉及系统具有功耗低，功能强，速度快，精度高等特点。另外利用带USB接口的芯片FX2，使得系统有很好的扩展性，有利于系统以后的升级。

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