[实用新型]应用于光谱分析设备的分析电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光谱分析设备，尤其涉及一种应用于光谱分析设备中的分析电路。

背景技术

光谱仪(Spectroscope)是将成分复杂的光分解为光谱线如红外线、微波、紫外线、X射线等等，并对光信息进行分析，从而测知物品中含有何种元素的科学仪器。这种设备被广泛地应用于环保、食品、机械制造等领域中。为实现对光谱结构的精确检测和分析，目前习用的光谱仪中一般均设有分析电路，但此类分析电路的结构一般较为松散，组件多，功耗大，稳定性差，且无法进行光谱仪实时控制，因此亟待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种应用于光谱分析设备的分析电路，其结构简单紧凑，稳定性高，功耗低，并能满足对光谱分析设备进行实时控制的需求，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种应用于光谱分析设备的分析电路，其特征在于：它包括集成设置的峰值保持模块、模数转换模块、数模转换模块、数据处理模块、通讯控制模块和外围接口模块，所述峰值保持模块经模数转换模块与数据处理模块连接，所述数据处理模块经通讯控制模块与外围接口模块连接，所述数模转换模块分别与数据处理模块和外围接口模块连接，同时，所述峰值保持模块和外围接口模块还分别与光信号探测单元和外围设备连接。

作为一种优选实施方式，所述分析电路还包括死时间补偿模块，所述死时间补偿模块与数据处理模块连接。

所述数据处理模块可选用但不限于可编程逻辑电路芯片。

所述通讯控制模块包括USB通讯控制电路。

所述外围设备包括受控光谱组件和个人计算机系统。

所述峰值保持模块经前置放大器以及主放大器与光信号探测单元连接。

所述光谱分析设备包括手持式能量色散荧光光谱仪。

本实用新型分析电路的工作原理如下：

光信号探测单元将接收到的光电子信号转换为微弱的模拟脉冲信号，该脉冲信号依次经前置放大器放大及主放大器放大和滤波整形后输入峰值保持模块；

经峰值保持模块处理后的信号再输入给模数转换模块，模数转换模块将接收到的脉冲信号的电压值进行编码，将电压模拟信号转换成数字信号(道址码)，输送到数据处理模块；

数据处理模块对接收到的数字信号进行阀值比较和脉宽检测处理，并优选采用死时间补偿模块消除死时间对数据信号的影响；

数字信号经过通讯控制模块和外围接口模块传输至上位机进行分析处理及图形化显示；

上位机发送通讯指令，经过通讯控制模块发送至数据处理模块，再由数据处理模块根据指令解码后经过数模转换电路，以控制光谱设备中相应的受控部件。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该分析电路可实现对光谱设备的实时控制，且结构简单，集成度高，稳定性好，功耗低，尤其适于在各种小型化的光谱分析设备中应用。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一较佳实施例的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图及一较佳实施例对本实用新型的技术方案作详细说明。

参阅图1，该分析电路主要应用于手持式能量色散荧光光谱仪设备，其包括峰值保持电路、模数转换电路、数模转换电路、可编程逻辑电路(FPGA)芯片、死时间补偿电路、USB通讯控制电路和外围接口电路，其中，峰值保持电路经模数转换电路与可编程逻辑电路(FPGA)芯片连接，可编程逻辑电路(FPGA)芯片经USB通讯控制电路与外围接口电路连接，死时间补偿电路与可编程逻辑电路(FPGA)芯片连接，外围接口电路与受控光谱组件、外置的个人计算机和数模转换电路分别连接，数模转换电路分别与可编程逻辑电路(FPGA)芯片和外围接口电路连接。

参阅图2，该分析电路的工作过程如下：

光信号探测器将接收到的光电子信号转换为微弱的模拟脉冲信号，该脉冲信号依次经前置放大器放大及主放大器放大和滤波整形后输入峰值保持电路；

经峰值保持电路处理后的信号再输入给模数转换电路，模数转换电路将接收到的脉冲信号的电压值进行编码，将电压模拟信号转换成数字信号(道址码)，输送到可编程逻辑电路(FPGA)芯片；

可编程逻辑电路(FPGA)芯片对接收到的数字信号进行阀值比较和脉宽检测处理，并由死时间补偿电路消除死时间对数据信号的影响；

数字信号经过USB通讯控制芯片传输至上位机分析测量后，以图形化显示；