。光源可以是波長為250±20nm的紫外激光光源；或者波長為290±20nm的紫外激光光源；或者普通光源配以上述兩范圍的濾光鏡或者濾光片而獲得固定波長范圍的光源。
[0027]所述的濾光器件為物理濾光鏡或者濾光片，該濾光鏡或者濾光片可通過的光線波長要大于發(fā)光電路所發(fā)出的光線波長，而且兩者的光譜范圍不相重疊。
[0028]所述的第一 A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器可以是獨立單元，也可以內(nèi)置于主控制器之內(nèi)，其中第一 A/D轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度均要求不低于12位，轉(zhuǎn)換時間不超過2 μ s ;
[0029]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置為可以感應(yīng)光信號，并能將光信號轉(zhuǎn)化成強度與之對應(yīng)的電模擬信號的器件及處理電路。例如，該器件可以為一定波段的光敏電阻，處理電路可將光信號變化引起的電阻變化變換為電壓變化；或者該器件為光敏二極管、光敏三極管及相應(yīng)的處理電路；或者為可以直接將光信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的光電倍增管等。
[0030]如圖2所示，本實用新型還公開了一種環(huán)境光濾除方法，使用上述的光電信號處理電路，包括如下步驟:
[0031](I)主控制器在不啟動觸發(fā)電路，發(fā)光電路不發(fā)光的情況下，啟動第一 A/D轉(zhuǎn)換器，獲得光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出值后，通過D/A轉(zhuǎn)換器將該輸出值輸出至減法器的負端并保持，所述的輸出值為經(jīng)濾光器件過濾后進入光電轉(zhuǎn)換裝置的被探測區(qū)域反射的環(huán)境光信號;
[0032](2)主控制器啟動觸發(fā)電路，發(fā)光電路向被探測區(qū)域發(fā)出激發(fā)光，關(guān)閉第一 A/D轉(zhuǎn)換器，被探測區(qū)域反射的激發(fā)光信號和環(huán)境光信號的疊加信號經(jīng)濾光器件過濾后進入光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置將該疊加信號輸出至減法器的正端；
[0033](3)減法器將正端信號與負端信號的差值通過第二 A/D轉(zhuǎn)換器輸出至主控制器，該差值即為去除環(huán)境光影響后的測量值。
[0034]上述步驟(I)與步驟(2 )的時間間隔小于20 μ s。
[0035]實施例1，如圖1所不，本實施例公開了一種光電信號處理電路，所述的電路包括:主控制器1，所述的主控制器可通過觸發(fā)電路2控制發(fā)光電路3向被探測區(qū)域發(fā)光；被探測區(qū)域發(fā)出的反射光經(jīng)濾光器件4過濾后進入光電轉(zhuǎn)換裝置5，光電轉(zhuǎn)換裝置的一端與第一A/D轉(zhuǎn)換器6相連接，所述的第一 A/D轉(zhuǎn)換器6內(nèi)置于主控制器I內(nèi)，另一端與減法器8的正端相連接；減法器8的負端與D/A轉(zhuǎn)換器7相連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換器7內(nèi)置于主控制器I內(nèi)，減法器8的輸出端與第二 A/D轉(zhuǎn)換器9相連接，所述的第二 A/D轉(zhuǎn)換器9內(nèi)置于主控制器I內(nèi)。
[0036]其中，主控制器采用STM32F107微控制器，該控制器基于Cortex_M3內(nèi)核，其內(nèi)部自帶多路A/D通道和2路D/A通道，均為12bits轉(zhuǎn)換精度。因此該實施例中的A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器均采用STM32F107內(nèi)部自帶的外設(shè)來完成數(shù)/模轉(zhuǎn)換和模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0037]由于STM32系列采用3.3V電源供電，為了實現(xiàn)5V的脈沖驅(qū)動，本實施例采用MOS管Ql和MOS管Q2組合來實現(xiàn)5V的驅(qū)動脈沖。當STM32F107的GP1輸出為低電平時，由于R2的下拉作用和R4的上拉作用，Ql和Q2均不導(dǎo)通，+5V驅(qū)動脈沖不會加到脈沖氙燈的控制端；當STM32F107的GP1輸出為高電平時，由于Rl和R2的分壓，以及R3和R4的分壓，使得Ql和Q2導(dǎo)通，+5V驅(qū)動脈沖加到脈沖氙燈的控制端，引起脈沖氙燈發(fā)光。
[0038]本實施例采用了脈沖氙燈作為發(fā)光電路的光源，由于脈沖氙燈的光譜范圍較寬，其發(fā)出的光經(jīng)過中心頻率為254nm，半波寬度為20nm的輸出濾光片后，輸出固定波長范圍的紫外光。
[0039]本實施例采用了中心頻率為360nm，半波寬度為20nm的輸入濾光片作為濾光器件來選擇吸收該范圍內(nèi)的光；
[0040]本實施例采用了光電倍增管作為光電轉(zhuǎn)換裝置來實現(xiàn)光信號到電信號的轉(zhuǎn)換，光電倍增管可以轉(zhuǎn)換并放大光信號。本實施例采用運算放大器0P07和周圍電路來構(gòu)成減法器。
【主權(quán)項】
1.一種光電信號處理電路，其特征在于，所述的電路包括:主控制器，所述的主控制器可通過觸發(fā)電路控制發(fā)光電路向被探測區(qū)域發(fā)光；被探測區(qū)域發(fā)出的反射光經(jīng)接收電路濾光器件過濾后進入光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端與第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述的第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與主控制器相連接，光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端同時與減法器的正端相連接；減法器的負端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端與主控制器相連接，減法器的輸出端與第二 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述的第二 A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與主控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電信號處理電路，其特征在于:所述的主控制器為具有可編程能力的器件，可以是現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA，或者復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，或者微控制器MCU，或者微處理器MPU，或者數(shù)字信號處理器DSP。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電信號處理電路，其特征在于:所述的發(fā)光電路的光源可以是波長為250±20nm的紫外激光光源；或者波長為290±20nm的紫外激光光源；或者普通光源配以上述兩范圍的濾光鏡或者濾光片而獲得固定波長范圍的光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電信號處理電路，其特征在于:所述的接收電路濾光器件為物理濾光鏡或者濾光片，該濾光鏡或者濾光片可通過的光線波長要大于發(fā)光電路所發(fā)出的光線波長，而且兩者的光譜范圍不相重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電信號處理電路，其特征在于:所述的第一A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器可以是獨立單元，也可以內(nèi)置于主控制器之內(nèi)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種光電信號處理電路，包括主控制器，所述的主控制器可通過觸發(fā)電路控制發(fā)光電路向被探測區(qū)域發(fā)光；被探測區(qū)域發(fā)出的反射光經(jīng)接收電路濾光器件過濾后進入光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端與第一A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述的第一A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與主控制器相連接，光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端同時與減法器的正端相連接；減法器的負端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端與主控制器相連接，減法器的輸出端與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述的第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與主控制器相連接。本實用新型所公開的光電信號處理電路，采用了濾光器件和減法器兩種手段去除環(huán)境光的影響。
【IPC分類】G01N21-64
【公開號】CN204405546
【申請?zhí)枴緾N201520127905
【發(fā)明人】綦聲波, 于敬東
【申請人】綦聲波
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月6日