專利名稱：一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)涉及一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上的儀器使用檢測(cè)光源主要是連續(xù)波長(zhǎng)的燈源(如鎢燈)和單波長(zhǎng)的光源(如單色LED燈)，在檢測(cè)某個(gè)指標(biāo)時(shí)，通常是采用如下兩種方式:一種是連續(xù)波長(zhǎng)燈源+單色濾光片，另一種是直接采用單色LED燈。對(duì)于第一種方式，在不做檢測(cè)項(xiàng)目而需切換波長(zhǎng)時(shí)，一般是靠手工或者機(jī)械的方式來(lái)更換相應(yīng)的濾光片，其中手工切換容易造成濾光片的污損和劃傷，機(jī)械切換則具有機(jī)構(gòu)復(fù)雜和可靠性低的問(wèn)題，同時(shí)還增加了儀器的體積和重量，不利于攜帶和運(yùn)輸。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN101980007A公開(kāi)了一種基于LED燈多光路切換的比色系統(tǒng)，包括發(fā)射板、檢測(cè)室和光電傳感器，該檢測(cè)室內(nèi)開(kāi)有若干個(gè)可放置比色皿的比色槽，每一個(gè)比色槽的一面開(kāi)有放置光電傳感器的檢測(cè)孔，另一面開(kāi)有若干個(gè)光孔，光孔位于檢測(cè)孔的正對(duì)面，發(fā)射板開(kāi)有若干組燈孔，燈孔內(nèi)放置LED燈，每一個(gè)燈孔與一個(gè)光孔相連通，光孔的直徑比燈孔小，LED燈連接外部電路板。如此，其可以在多個(gè)燈孔上分別插上不同波長(zhǎng)的LED燈，該LED燈亮和滅由外接的電路板控制，當(dāng)需要某個(gè)波長(zhǎng)的LED燈檢測(cè)樣品時(shí)，通過(guò)電路控制只點(diǎn)亮該波長(zhǎng)的LED燈，光線通過(guò)光孔穿過(guò)檢測(cè)比色槽內(nèi)的液體樣品到達(dá)另一面上的光電傳感器，這樣就可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)比色槽上可以有選擇地檢測(cè)多個(gè)不同波長(zhǎng)的樣品，大大提高了檢測(cè)效率。由于LED燈存在一個(gè)光衰期，隨著使用時(shí)間和頻率的上升，LED燈的發(fā)光效率慢慢在降低，相應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度就降低了。針對(duì)這個(gè)情況，傳統(tǒng)的做法都是采用人工的方式來(lái)校正LED燈的驅(qū)動(dòng)電流。但是，由于元器件的老化程度不一，比如基于電阻的精度和溫漂都會(huì)造成LED燈發(fā)光強(qiáng)度的波動(dòng)，如此使得人工調(diào)節(jié)精確度較低，另外其對(duì)每個(gè)通道的燈都需要進(jìn)行光強(qiáng)校準(zhǔn)，而且每隔一段時(shí)間都要去校準(zhǔn)，工作量非常大。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)現(xiàn)有比色系統(tǒng)的上述缺陷深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有比色系統(tǒng)在校正LED燈驅(qū)動(dòng)電流時(shí)具有校正精確度低以及工作量大的問(wèn)題。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)，包括檢測(cè)室、光電傳感器和LED燈，該檢測(cè)室內(nèi)開(kāi)有若干個(gè)可放置比色皿的比色槽，每一個(gè)比色槽的一面開(kāi)有放置光電傳感器的檢測(cè)孔，另一面開(kāi)設(shè)有用于放置LED燈的定位孔；其中，該自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)還包括MCU單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊，該MCU單元預(yù)存有不同項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的初始LED光強(qiáng)AD值，該光電傳感器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊而與MCU單元相連，該MCU單元依次通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊而與LED燈相連，該光電傳感器接收LED燈發(fā)出的光再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸送至MCU單元，以得到實(shí)際LED光強(qiáng)AD值，該MCU單元基于實(shí)際LED光強(qiáng)AD值與初始LED光強(qiáng)AD值進(jìn)行比較后得到修正LED光強(qiáng)AD值，再通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊控制LED燈工作。進(jìn)一步，該LED燈為至少兩色LED燈，該至少兩色LED燈具有基板、燈罩、輸出引腳、至少兩個(gè)輸入引腳以及位于燈罩內(nèi)且朝燈罩發(fā)光的至少兩個(gè)LED芯片，該輸入引腳的數(shù)量與LED芯片的數(shù)量相等，該至少兩個(gè)LED芯片產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光并恰好覆蓋定位孔與比色槽的交界范圍，該輸出引腳和至少兩個(gè)輸入引腳使至少兩個(gè)LED芯片接入至電路板。采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明涉及一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)，其通過(guò)設(shè)置MCU單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊，如此可以根據(jù)LED燈的當(dāng)前光強(qiáng)與初始LED光強(qiáng)AD值進(jìn)行比較而獲得修正LED光強(qiáng)AD值，如此可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，補(bǔ)償光衰、提高精確度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)需人工對(duì)各個(gè)LED燈進(jìn)行校準(zhǔn)，從而具有校準(zhǔn)精確度高以及所需勞動(dòng)力小的功效。


圖1為本發(fā)明涉及一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)較佳實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡的電路原理框 圖3為圖1中一組結(jié)構(gòu)組裝完成時(shí)的剖視 圖4為三色LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:
比色系統(tǒng)100
至少兩色LED燈 I基板11
燈罩12輸出引腳13
輸入引腳14LED芯片15
檢測(cè)室2比色槽21
比色皿22檢測(cè)孔23
定位孔24光電傳感器 3
MCU單元41A/D轉(zhuǎn)換模塊 42
D/A轉(zhuǎn)換模塊 43PMW控制模塊 44。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖1至圖4所示，本發(fā)明涉及的一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)100，包括LED燈1、檢測(cè)室2和光電傳感器3，該檢測(cè)室2內(nèi)開(kāi)有若干個(gè)可放置比色皿22的比色槽21，每一個(gè)比色槽21的一面開(kāi)有放置光電傳感器3的檢測(cè)孔23，每一個(gè)比色槽21的另一面開(kāi)有定位孔24，該定位孔24用于放置LED燈I，在本實(shí)施例中，該LED燈為至少兩色LED燈I，更具體其為三色LED燈。需要說(shuō)明的是，對(duì)于檢測(cè)室2和光電傳感器3其均與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，不再詳細(xì)描述，本發(fā)明的改進(jìn)之處在于設(shè)置了至少兩色LED燈I。如圖2所示，該自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)100還包括MCU單元41、A/D轉(zhuǎn)換模塊42、D/A轉(zhuǎn)換模塊43和PMW控制模塊44，該光電傳感器3通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊42而與MCU單元41相連，從而將當(dāng)前光的信息反饋至MCU單元41中，該MCU單元41依次通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊43和PMW控制模塊44而與至少兩色LED燈I相連，從而可以通過(guò)PMW控制模塊44來(lái)調(diào)整至少兩色LED燈1，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的單色發(fā)光強(qiáng)度，以彌補(bǔ)基于使用時(shí)間和頻率的上升而造成LED燈發(fā)光效率下降的問(wèn)題。如此，本發(fā)明還具有精確度高、使用壽命長(zhǎng)等效果。在本發(fā)明中，該MCU單元41為單片機(jī)，根據(jù)不同的檢測(cè)項(xiàng)目，在單片機(jī)內(nèi)預(yù)存了不同項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的初始LED光強(qiáng)AD值。開(kāi)機(jī)后，對(duì)應(yīng)不同檢測(cè)項(xiàng)目，軟件自動(dòng)提取相應(yīng)AD值，通過(guò)相應(yīng)的軟件算法，換算成不同的數(shù)字信號(hào)輸出給D/A轉(zhuǎn)換模塊43，D/A轉(zhuǎn)換模塊43產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流，由PMW控制模塊44產(chǎn)生不同占空比的脈沖，來(lái)驅(qū)動(dòng)LED。光電傳感器3接收到不同波長(zhǎng)的LED發(fā)的光后，產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，經(jīng)放大A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，由MCU單元41對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理。由于環(huán)境溫度不同，元器件個(gè)體間差異，電磁干擾，燈珠老化衰減等各種影響干擾，導(dǎo)致LED燈I的發(fā)光強(qiáng)度不穩(wěn)定或者是波動(dòng)，相應(yīng)的光電傳感器3檢測(cè)到的信號(hào)也是不穩(wěn)定的。當(dāng)MCU單元41接收到光強(qiáng)信號(hào)時(shí)，會(huì)與原先設(shè)定的初始值進(jìn)行相應(yīng)的比對(duì)和濾波處理，產(chǎn)生相應(yīng)的跟蹤處理算法，調(diào)整輸出的輸出值，即修正LED光強(qiáng)AD值，從而調(diào)整后續(xù)電路的驅(qū)動(dòng)電流，達(dá)到穩(wěn)定LED發(fā)光強(qiáng)度的目的，最終不影響檢測(cè)結(jié)果。如圖3和圖4所示，該至少兩色LED燈I具有基板11、燈罩12、輸出引腳13、至少兩個(gè)輸入引腳14以及至少兩個(gè)LED芯片15，該至少兩個(gè)LED芯片15位于燈罩12內(nèi)且朝燈罩12發(fā)光，該輸入引腳14的數(shù)量與LED芯片15的數(shù)量相等，在本實(shí)施例中都為3個(gè)；該至少兩個(gè)LED芯片15產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光并恰好覆蓋定位孔24與比色槽21的交界范圍，如圖2所示，該輸出引腳13和至少兩個(gè)輸入引腳14使至少兩個(gè)LED芯片15接入至電路板，如此在電路板的控制下，該至少兩個(gè)LED芯片15可以擇一點(diǎn)亮，以產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光。這樣，本發(fā)明涉及一種單燈珠多通道比色系統(tǒng)100，其通過(guò)設(shè)置至少兩色LED燈1，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其僅需一個(gè)定位孔24即可，而無(wú)需設(shè)置多個(gè)燈孔和光孔，大大簡(jiǎn)化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低了加工難度；另外，通過(guò)對(duì)LED芯片15在封裝上的調(diào)整，可以確保每個(gè)LED芯片15在點(diǎn)亮?xí)r所產(chǎn)生的光恰好覆蓋定位孔24與比色槽21的交界范圍，如此可以確保光與比色皿22垂直，確保了檢測(cè)精度。上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)，包括檢測(cè)室、光電傳感器和LED燈，該檢測(cè)室內(nèi)開(kāi)有若干個(gè)可放置比色皿的比色槽，每一個(gè)比色槽的一面開(kāi)有放置光電傳感器的檢測(cè)孔，另一面開(kāi)設(shè)有用于放置LED燈的定位孔；其中，該自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)還包括MCU單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊，該MCU單元預(yù)存有不同項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的初始LED光強(qiáng)AD值，該光電傳感器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊而與MCU單元相連，該MCU單元依次通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊而與LED燈相連，該光電傳感器接收LED燈發(fā)出的光再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸送至MCU單元，以得到實(shí)際LED光強(qiáng)AD值，該MCU單元基于實(shí)際LED光強(qiáng)AD值與初始LED光強(qiáng)AD值進(jìn)行比較后得到修正LED光強(qiáng)AD值，再通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊控制LED燈工作。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)，其特征在于，該LED燈為至少兩色LED燈，該至少兩色LED燈具有基板、燈罩、輸出引腳、至少兩個(gè)輸入引腳以及位于燈罩內(nèi)且朝燈罩發(fā)光的至少兩個(gè)LED芯片，該輸入引腳的數(shù)量與LED芯片的數(shù)量相等，該至少兩個(gè)LED芯片產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光并恰好覆蓋定位孔與比色槽的交界范圍，該輸出引腳和至少兩個(gè)輸入引腳使至少兩個(gè)LED芯片接入至電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種自動(dòng)平衡比色系統(tǒng)，包括檢測(cè)室、光電傳感器和LED燈、MCU單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊，該MCU單元預(yù)存有不同項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的初始LED光強(qiáng)AD值，該光電傳感器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊而與MCU單元相連，該MCU單元依次通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊而與LED燈相連，該光電傳感器接收LED燈發(fā)出的光再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸送至MCU單元，以得到實(shí)際LED光強(qiáng)AD值，該MCU單元基于實(shí)際LED光強(qiáng)AD值與初始LED光強(qiáng)AD值進(jìn)行比較后得到修正LED光強(qiáng)AD值，再通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊和PMW控制模塊控制LED燈工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)需人工對(duì)各個(gè)LED燈進(jìn)行校準(zhǔn)，從而具有校準(zhǔn)精確度高以及所需勞動(dòng)力小的功效。
文檔編號(hào)G01N21/78GK103207176SQ201310140068
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者湯新華, 俞祖璇, 陳錦, 沈琪 申請(qǐng)人:廈門斯坦道科學(xué)儀器股份有限公司