數(shù)字式光纖濃度傳感器的制造方法
【專利摘要】一種數(shù)字式光纖濃度傳感器，包括CCD器件及其驅(qū)動(dòng)電路，CCD器件包括給采樣保持電路S/H，光敏元件列陣，數(shù)字電路和模擬電路，光敏元件列陣的兩側(cè)是轉(zhuǎn)移柵電極SH，轉(zhuǎn)移柵電極SH的兩側(cè)為CCD模擬移位寄存器，脈沖發(fā)生器和驅(qū)動(dòng)器；驅(qū)動(dòng)電路為TCDl32D線陣的驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明采用光纖傳輸信號(hào)、CCD光電探測(cè)、單片微機(jī)處理和數(shù)據(jù)融合技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定可靠，適合在強(qiáng)電磁干擾或腐蝕性介質(zhì)中測(cè)量濃度。
【專利說(shuō)明】數(shù)字式光纖濃度傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濃度傳感器，具體涉及一種數(shù)字式光纖濃度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在石化、冶金、造紙、制糖等行業(yè)，通常需測(cè)量介質(zhì)的濃度。然而用電導(dǎo)法測(cè)濃度存在電極在溶液中被腐蝕的問(wèn)題。而根據(jù)介質(zhì)的折射率取決于濃度C和溫度T的光學(xué)方法測(cè)量濃度的折光儀，由于其硅光電池的分辨率低，存在溫漂，且抗干擾抗腐蝕能力差，溫度補(bǔ)償不準(zhǔn)確，使用中受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種數(shù)字式光纖濃度傳感器，其采用光纖傳輸信號(hào)、CCD光電探測(cè)、單片微機(jī)處理和數(shù)據(jù)融合技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定可靠，適合在強(qiáng)電磁干擾或腐蝕性介質(zhì)中測(cè)量濃度。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種數(shù)字式光纖濃度傳感器，包括CCD器件及其驅(qū)動(dòng)電路，其特殊之處在于:所述CCD器件包括給采樣保持電路S /H，光敏元件列陣，數(shù)字電路和模擬電路，所述光敏元件列陣的兩側(cè)是轉(zhuǎn)移柵電極SH，所述轉(zhuǎn)移柵電極SH的兩側(cè)為CCD模擬移位寄存器，脈沖發(fā)生器和驅(qū)動(dòng)器；所述驅(qū)動(dòng)電路為TCD132D線陣的驅(qū)動(dòng)電路。
[0005]上述光敏元件列陣由1091個(gè)光電二極管構(gòu)成；其中前64個(gè)和3個(gè)是用作暗電流檢測(cè)而被遮蔽的，中間1024個(gè)光電二極管是曝光像敏單元。
[0006]上述每個(gè)光敏單元的尺寸為14um長(zhǎng)，中心距亦為14um，光敏元件列陣總長(zhǎng)為14.336 mm。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:采用光纖傳輸信號(hào)、CCD光電探測(cè)、單片微機(jī)處理和數(shù)據(jù)融合技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定可靠，適合在強(qiáng)電磁干擾或腐蝕性介質(zhì)中測(cè)量濃度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明結(jié)電路結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]參見圖1，一種數(shù)字式光纖濃度傳感器，包括CXD器件及其驅(qū)動(dòng)電路，CXD器件包括給采樣保持電路S /H，光敏元件列陣，數(shù)字電路和模擬電路，光敏元件列陣的兩側(cè)是轉(zhuǎn)移柵電極SH，轉(zhuǎn)移柵電極SH的兩側(cè)為CCD模擬移位寄存器，脈沖發(fā)生器和驅(qū)動(dòng)器；驅(qū)動(dòng)電路為T⑶132D線陣的驅(qū)動(dòng)電路。
[0010]光敏元件列陣由1091個(gè)光電二極管構(gòu)成；其中前64個(gè)和3個(gè)是用作暗電流檢測(cè)而被遮蔽的，中間1024個(gè)光電二極管是曝光像敏單元。[0011]每個(gè)光敏單元的尺寸為14um長(zhǎng)，中心距亦為14um，光敏元件列陣總長(zhǎng)為14.336mm η
[0012]T⑶132D線陣器件的基本結(jié)構(gòu)及工作原理
給采樣保持電路S /H提供一個(gè)參考電位U腳，SS及Uss接地，Udd和Uad分別接數(shù)字電路和模擬電路的+ 12V電源，T⑶132D在三路脈沖C CCD> <2 811和0 ?的作用下，在器件的第20號(hào)管腳(OS)輸出信號(hào)。由1091個(gè)光電二極管構(gòu)成光敏元件列陣。其中前64個(gè)和3個(gè)是用作暗電流檢測(cè)而被遮蔽的，圖中用Dn符號(hào)表示；中間1024個(gè)光電二極管是曝光像敏單元，圖中用Sn表示；每個(gè)光敏單元的尺寸為14um長(zhǎng)，中心距亦為14um,光敏元件列陣總長(zhǎng)為14.336 _。光敏的兩側(cè)是轉(zhuǎn)移柵電極SH，轉(zhuǎn)移柵的兩側(cè)為CCD模擬移位寄存器，另外還有采樣保持電路S / H、脈沖發(fā)生器和驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成。
[0013](2)TCD132D線陣的驅(qū)動(dòng)電路
它用環(huán)形振蕩器產(chǎn)生可調(diào)脈沖，經(jīng)D觸發(fā)器分頻整形后輸出<2 M，將C M再經(jīng)二級(jí)D觸發(fā)器分頻獲得0 脈沖，同時(shí)0 C⑶信號(hào)經(jīng)三級(jí)可預(yù)置十進(jìn)制計(jì)數(shù)器產(chǎn)生C SH信號(hào)。將C SH和0 相“與”后便得到滿足相位關(guān)系的C SH信號(hào)。CCD輸出經(jīng)視頻放大、A/ D轉(zhuǎn)換后讀入89C51CPU，被測(cè)介質(zhì)溫度經(jīng)DS1620直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入CPU，根據(jù)被測(cè)介質(zhì)不同，在單片機(jī)中按預(yù)定程序進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償和介質(zhì)種類修正，將測(cè)量結(jié)果直接輸出(打印或顯示)，也可通過(guò)RS232串口與上位機(jī)通訊。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字式光纖濃度傳感器，包括CCD器件及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述CCD器件包括給采樣保持電路S /H，光敏元件列陣，數(shù)字電路和模擬電路，所述光敏元件列陣的兩側(cè)是轉(zhuǎn)移柵電極SH，所述轉(zhuǎn)移柵電極SH的兩側(cè)為CCD模擬移位寄存器，脈沖發(fā)生器和驅(qū)動(dòng)器；所述驅(qū)動(dòng)電路為TCD132D線陣的驅(qū)動(dòng)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)字式光纖濃度傳感器，其特征在于:所述光敏元件列陣由1091個(gè)光電二極管構(gòu)成；其中前64個(gè)和3個(gè)是用作暗電流檢測(cè)而被遮蔽的，中間1024個(gè)光電二極管是曝光像敏單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述數(shù)字式光纖濃度傳感器，其特征在于:所述每個(gè)光敏單元的尺寸為14um長(zhǎng),中心距亦為14um,光敏元件列陣總長(zhǎng)為14.336 mm。
【文檔編號(hào)】G01N21/00GK103743672SQ201310519463
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】王耀斌 申請(qǐng)人:陜西高新實(shí)業(yè)有限公司