| （InGaAs基滤光片式近红外光谱仪研制 毕业论文 71页 28816字 包括开题报告 文献综述 任务书 外文翻译 程序 电路图 答辩记录等） 摘要：近红外光谱(NIR)分析技术是近些年来发展最为迅速的高新分析技术之一 ，它具有快速、高效、无损和适合在线分析等诸多优点 ，在农业、制药和石化等领域得到广泛的应用，取得了很好的业绩。本论文提出了一种基于InGaAs探测器的滤光片式近红外光谱测量仪，概述了近红外光谱检测技术的基本原理，设计了以计算机为处理器，C8051F350为采样AD的近红外光谱仪。系统通过计算机与C8051F350单片机之间的通信实现数据与命令的传递。系统设计的闭环控制的恒流光源驱动电路提高了电路的稳定性和光源的信噪比，设计的以L6208为驱动芯片的步进电机驱动电路提高了步进电机控制的稳定性。对某种样品的多次测量，数据分析表明，该仪器具有较高的精度，较好的稳定性，满足一定的应用要求。 关键词：近红外光谱仪;InGaAs;滤光片;C8051F350 中图分类号：TP73 Development of the InGaAs-based filter near-infrared Spectrometer Abstract:Near Infrared Spectroscopy (NIR) is one of the most rapid development in Analysis of new and high technology .It is fast, efficient, non-destructive and suitable for on-line analysis, and many other advantages .In the agricultural, pharmaceutical and petrochemical, and other areas to be widely used, and made a very good performance .Near Infrared Spectroscopy is in various areas of the increasingly widespread. This paper presents a InGaAs detector based on the near-infrared spectral filters-measuring instrument,Outlines the basic principles of the near-infrared spectral detection technology .Designs a computer-processor, C8051F350 sampling AD for the near-infrared spectrometer. through communications between computer and C8051F350, systems can delivery the Data and order.The closed-loop control system design of the constant current source driver circuit increased stability of the circuit and light signal to noise ratio, Designed to drive chip L6208 for the stepper motor drive circuit enhance the stability of the stepper motor control. Through a sample of the many measurement,Data analysis shows that the instrument has a high precision, better stability, and meets the application requirements. Key words: near-infrared spectrometer; InGaAs; filter;C8051F350 Chinese Key words: TP73 目次 摘要 I 目次 III 1.引言 1 2.1实现功能 2 2.2依据原理 2 2.3研究的方案 2 2.3.1仪器的光路设计 3 2.3.2仪器的电路系统设计 3 2.3.3仪器的软件系统设计 3 3.硬件设计 4 3.1电源的选用 4 3.2光源系统 4 3.2.1光源选择 4 3.2.2光源驱动电路设计 4 3.3分光系统及步进电机的控制 5 3.3.1分光系统的选取 5 3.3.2步进电机驱动电路设计 7 3.4InGaAs探测电路设计 10 3.4.1探测器选择 10 3.4.2探测电路设计 14 3.5 A/D采样及单片机控制系统 14 3.5.1 A/D采样基础知识 15 3.5.2 A/D转换芯片选择及电路设计 16 4.软件实现 19 4.1底层驱动 19 4.2上层控制 19 5.总结与展望： 21 主要参考文献 22 附录A 23 作者简历 63 1.引言 近红外光区域是指波长为780～2526nm范围内的电磁波，位于可见光及中红外之间。由于这段光谱属于分子振动光谱, 是基频分子振动的倍频与合频, 包含丰富的氢基团特征信息，所以当分子受到近红外光线照射时, 被激发产生共振, 从而吸收光的一部分能量。测量其吸收光, 可得到反映被测物质特征的图谱, 即吸收光谱。许多物质在近红外区域有丰富的吸收光谱, 而且每种成分都有其吸收特征, 因此可根据物质的近红外光谱分析物质的成分和含量。这样的光谱分析技术就是近红外光谱分析技术。 近红外光谱分析技术是近些年来发展最为迅速的高新分析技术之一，它具有快速、高效、无损和适合在线分析等诸多优点，在农业、制药和石化等领域得到广泛的应用，取得了很好的业绩。这项分析技术的一个重要特点是实现了近红外光谱仪、化学计量学软件和分析模型的一体化[1],而性能稳定可靠的近红外光谱仪是该技术的基础和前提。 上世纪70年代初，Dickey—John公司推出了第一台商品化近红外反射分析光谱仪。80年代中后期，近红外光谱仪的研究和应用日趋活跃，各仪器厂家也开始批量生产各种不同分光方式及不同用途的NIR仪器。至今，近红外光谱仪的发展已走过50多年的历程，其间仪器的设计方式、性能和测量方法发生了很大的变化，主要技术指标有了很大的提高并趋于稳定，理论框架和制作技术已趋成熟。目前，近红外光谱分析仪已成为一种优秀且具有良好性价比的实用分析工具。据不完全统计，国内外有30多个厂家在生产不同用途的近红外光谱分析仪器，如通用型、专用型／便携式和在线过程分析用仪器等。 目前近红外光谱分析在很多领域中都有应用，这主要是由于它具有以下特点：1、速度快、数据产出多。2、采用计算机的辅助后得到的定性及定量结果都能满足一般的要求。3、操作技术要求低。4、样品用量少且不破坏样品、不污染环境。本文主要介绍了一种InGaAs基滤光片式的近红外光谱分析仪设计原理。 |
InGaAs基滤光片式近红外光谱仪研制毕业论文
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