專(zhuān)利名稱(chēng):一種新型雙光路結(jié)構(gòu)的光電檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及應(yīng)用于分析儀器中的光學(xué)儀器領(lǐng)域,尤其是適用于高效液相色譜 儀的紫外分光檢測(cè)器的一種新型雙光路結(jié)構(gòu)的光電檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,紫外分光檢測(cè)器的分光部分基本上都采用雙光路或準(zhǔn)雙光路的形式,每路 光對(duì)應(yīng)的光電檢測(cè)部分為一個(gè)光探測(cè)器和放大電路,如圖1和圖2所示。兩種方式的電路 部分,均由光探測(cè)器、線性放大器、對(duì)數(shù)放大器和減法器組成,最后輸出端的輸出值為吸光 度對(duì)應(yīng)的電壓值,用于模擬輸出和后級(jí)采樣電路處理。這樣的電路結(jié)構(gòu)符合原理,但是電路部分非常復(fù)雜。系統(tǒng)要把光電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成 電壓信號(hào),再經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)和減法運(yùn)算,這樣多級(jí)轉(zhuǎn)換會(huì)造成較大的轉(zhuǎn)換誤差。對(duì)于每一級(jí)放大 電路的增益、噪聲、溫漂、輸入輸出阻抗都有嚴(yán)格的要求,由于元件數(shù)量較多和器件本身的 離散性,導(dǎo)致電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試非常復(fù)雜,同時(shí)帶來(lái)散熱要求高、電路占用體積較大、抗干 擾能力差、維修不便等后果;而且不能充分發(fā)揮現(xiàn)有集成電路、數(shù)字電路和數(shù)字信號(hào)處理的 優(yōu)勢(shì)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型雙光路結(jié)構(gòu)的光電檢測(cè)系統(tǒng),在繼承了現(xiàn)有雙 光路設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),選用雙通道電荷采樣器直接替代了常規(guī)設(shè)計(jì)中復(fù)雜的前端模擬電 路,雙通道電荷采樣器的控制及外圍電路均為數(shù)字電路,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為一種新型雙光路結(jié)構(gòu)的光電檢測(cè)系統(tǒng),包括設(shè)置于光源前方接收單色信號(hào)光的半 反透鏡,所述半反透鏡后方設(shè)置有樣品池,所述樣品池后方設(shè)置有第一光電探測(cè)器,所述半 反透鏡的反射面一側(cè)設(shè)置有第二光電探測(cè)器,單色信號(hào)光入射至所述半反透鏡,分成透射 過(guò)半反透鏡的信號(hào)光及被半反透鏡反射的參考光,所述信號(hào)光再透射過(guò)所述樣品池被所述 第一光電探測(cè)器接收,所述參考光被所述第二光電探測(cè)器接收,其特征在于還包括有雙通 道電荷采樣器、控制器,所述第一、第二光電探測(cè)器的輸出端分別與所述雙通道電荷采樣器 的兩個(gè)信號(hào)通道一一電連接,所述雙通道電荷采樣器上還電連接有同步信號(hào)發(fā)生器,所述 控制器內(nèi)集成有調(diào)零數(shù)字電路、減法運(yùn)算數(shù)字電路及對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)字電路,所述控制器分別 與所述雙通道電荷采樣器及所述同步信號(hào)發(fā)生器電連接;所述第一、第二光電探測(cè)器分別 將采集到的信號(hào)光及參考光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送至所述雙通道電荷采樣器,所述控制器向所 述雙通道電荷采樣器及同步信號(hào)發(fā)生器發(fā)出控制信號(hào),所述同步信號(hào)發(fā)生器接到控制信號(hào) 后向所述雙通道電荷采樣器發(fā)出時(shí)序信號(hào)。所述的一種新型雙光路結(jié)構(gòu)的光電檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于所述第一光電探測(cè)器、 雙通道電荷采樣器及同步信號(hào)發(fā)生器集成在一塊電路主板上,所述第一光電探測(cè)器的輸出 端與所述雙通道電荷采樣器的一個(gè)信號(hào)通道直接電連接,所述第二光電探測(cè)器的輸出端通過(guò)低漏電同軸電纜電連接至所述電路主板,通過(guò)電路主板與所述雙通道電荷采樣器的另一 個(gè)信號(hào)通道電連接;所述控制器的輸出端通過(guò)電纜與所述電路主板電連接,通過(guò)電路主板 與所述雙通道電荷采樣器電連接。本實(shí)用新型包括信號(hào)光探測(cè)器、參考光探測(cè)器、低漏電同軸電纜、雙通道電荷采樣 器、同步信號(hào)發(fā)生器和控制器。光探測(cè)器為兩個(gè),分別置于光學(xué)系統(tǒng)的信號(hào)光和參考光后端 以接收信號(hào)光和參考光,接收信號(hào)的第一光電探測(cè)器、雙通道電荷采樣器和同步信號(hào)發(fā)生 器安裝在電路主板上,第一光電探測(cè)器輸出端直接與雙通道電荷采樣器的一個(gè)信號(hào)通道相 連,第二光電探測(cè)器通過(guò)低漏電同軸電纜接到電路主板與雙通道電荷采樣器的另一信號(hào)通 道相連,電路主板通過(guò)電纜與控制器相連,調(diào)零、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換等功能均在控制器內(nèi)完成。與已有的技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.兩個(gè)光電探測(cè)器輸出信號(hào)同時(shí)采集,更好地抑制了溫漂和器件特性分布誤差, 進(jìn)而降低了系統(tǒng)噪聲;2.直接片內(nèi)電流積分、電荷采樣,有效地避免了電壓轉(zhuǎn)換誤差和各級(jí)放大電路的 累計(jì)誤差,同時(shí)去掉中間多級(jí)放大環(huán)節(jié),減少干擾;3.調(diào)零、減法運(yùn)算、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換等功能均在控制器內(nèi)完成,充分發(fā)揮了數(shù)字電路的特 點(diǎn),減少了模擬器件的數(shù)量;4.電子元件少,體積小,發(fā)熱少,穩(wěn)定性好,維修方便。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)雙光路檢測(cè)系統(tǒng)示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)準(zhǔn)雙光路檢測(cè)系統(tǒng)示意圖。圖3為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示,單色光經(jīng)過(guò)半反透鏡1分光,透射光為信號(hào)光,通過(guò)樣品池2后,由第 一光電探測(cè)器3接收;反射光為參考光,直接由第二光電探測(cè)器4接收。雙通道電荷采樣器 5的兩個(gè)信號(hào)輸入通道分別接第一光電探測(cè)器3和第二光電探測(cè)器4的電流信號(hào)輸出端,直 接采集光電探測(cè)器3、4的輸出光電流,積分轉(zhuǎn)換為電荷信號(hào)進(jìn)行A/D采樣。第一光電探測(cè)器3和雙通道電荷采樣器5的安裝在同一塊采樣電路主板,兩者距 離應(yīng)盡量小,可減少電荷傳輸過(guò)程中的電磁干擾。由于結(jié)構(gòu)原因,第二光探測(cè)器4的輸出管 腳無(wú)法直接接入雙通道電荷采樣器5所在的電路主板,采用低漏電同軸電纜8連接。同步信號(hào)發(fā)生器6提供雙通道電荷采樣器5運(yùn)行所需的不同時(shí)序;控制器7提供 雙通道電荷采樣器5和同步信號(hào)發(fā)生器6運(yùn)行所需控制信號(hào),控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。
權(quán)利要求一種新型雙光路結(jié)構(gòu)的光電檢測(cè)系統(tǒng),包括設(shè)置于光源前方接收單色信號(hào)光的半反透鏡,所述半反透鏡后方設(shè)置有樣品池,所述樣品池后方設(shè)置有第一光電探測(cè)器,所述半反透鏡的反射面一側(cè)設(shè)置有第二光電探測(cè)器,單色信號(hào)光入射至所述半反透鏡,分成透射過(guò)半反透鏡的信號(hào)光及被半反透鏡反射的參考光,所述信號(hào)光再透射過(guò)所述樣品池被所述第一光電探測(cè)器接收,所述參考光被所述第二光電探測(cè)器接收,其特征在于還包括有雙通道電荷采樣器、控制器,所述第一、第二光電探測(cè)器的輸出端分別與所述雙通道電荷采樣器的兩個(gè)信號(hào)通道一一電連接,所述雙通道電荷采樣器上還電連接有同步信號(hào)發(fā)生器,所述控制器內(nèi)集成有調(diào)零數(shù)字電路、減法運(yùn)算數(shù)字電路及對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)字電路,所述控制器分別與所述雙通道電荷采樣器及所述同步信號(hào)發(fā)生器電連接;所述第一、第二光電探測(cè)器分別將采集到的信號(hào)光及參考光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送至所述雙通道電荷采樣器,所述控制器向所述雙通道電荷采樣器及同步信號(hào)發(fā)生器發(fā)出控制信號(hào),所述同步信號(hào)發(fā)生器接到控制信號(hào)后向所述雙通道電荷采樣器發(fā)出時(shí)序信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙光路結(jié)構(gòu)的光電檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于所述第 一光電探測(cè)器、雙通道電荷采樣器及同步信號(hào)發(fā)生器集成在一塊電路主板上,所述第一光 電探測(cè)器的輸出端與所述雙通道電荷采樣器的一個(gè)信號(hào)通道直接電連接,所述第二光電探 測(cè)器的輸出端通過(guò)低漏電同軸電纜電連接至所述電路主板,通過(guò)電路主板與所述雙通道電 荷采樣器的另一個(gè)信號(hào)通道電連接;所述控制器的輸出端通過(guò)電纜與所述電路主板電連 接,通過(guò)電路主板與所述雙通道電荷采樣器電連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型雙光路結(jié)構(gòu)的光電檢測(cè)系統(tǒng)。包括光電探測(cè)器、低漏電同軸電纜、雙通道電荷采樣器、同步信號(hào)發(fā)生器和控制器。經(jīng)過(guò)分光的兩路光分別照在兩路光電探測(cè)器上,產(chǎn)生的光電流直接輸入雙通道電荷采樣器內(nèi)進(jìn)行積分和采樣,有效地避免了電壓轉(zhuǎn)換誤差和各級(jí)放大電路的累計(jì)誤差,同時(shí)去掉中間多級(jí)放大環(huán)節(jié),減少干擾;調(diào)零、減法運(yùn)算、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換等功能均在控制器內(nèi)完成,充分發(fā)揮了數(shù)字信號(hào)處理的優(yōu)勢(shì),減少了模擬器件的數(shù)量,體積小,發(fā)熱少,穩(wěn)定性好,維修方便。
文檔編號(hào)G01N30/74GK201654005SQ200920181129
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者尹楊青 申請(qǐng)人:合肥皖儀科技有限公司