[发明专利]一种自适应宽量程高精度紫外光度计

说明书

本发明涉及一种自适应宽量程高精度紫外光度计，包括紫外光电探测器、信号调理模块、偏置调节模块、放大倍数调节模块、模数转换模块、主控制器模块和段码液晶屏，所述信号调理模块与紫外光电探测器连接，所述信号调理模块的输出端通过模拟电压信号线将电压信号传输至模数转换模块，所述模数转换模块与主控制器模块连接，所述主控制器模块通过偏置控制线经偏置调节模块与信号调理模块连接，所述主控制器模块通过放大倍数控制线经放大倍数调节模块与信号调理模块连接，在段码液晶屏上显示经主控制模块对数据进行分析得出紫外光功率和能量参数；本发明可拓展紫外光度计的量程范围，检测范围更广、精度更高，同时可检测紫外光功率和参数。

技术领域

本发明涉及紫外光功率测量技术领域，具体来说是涉及一种自适应宽量程高精度紫外光度计。

背景技术

紫外线是波长为100～400nm的电磁波。它又分为：近紫外线UVA，远紫外线UVB和超短紫外线UVC。其中短波紫外线UVC在经过地球表面同温层时被臭氧层吸收，不能达到地球表面。通常紫外灯管所产生的或检测仪器所检测的紫外线均为UVA和UVB。

紫外光度计检测的原理是根据紫外线特定波长，选择特异性光敏元件制作接受元件，当受光器受到紫外线照射时，把光信号转变为电信号，通过放大传输，在紫外辐照计仪表上以电信号或数字信号显示出来。

与本发明专利最为接近的已有技术是由大连理工大学的姜绍君、何英昊、马彧同志于2013年在《仪表技术与传感器》期刊上发表的文章“基于紫外光电二极管的火焰检测器”，其技术方案包括紫外光电探测器1、电流转电压模块2、反相放大模块3、主控模块4和上位机5。该技术方案对信号仅做放大处理，量程范围窄，且在紫外光较微弱时，难以获得较高的分辨率。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能够大大提高检测的量程，同时可检测紫外光功率和参数的自适应宽量程高精度紫外光度计。

为了达到本发明的目的，技术方案如下：

一种自适应宽量程高精度紫外光度计，其特征在于，包括紫外光电探测器、信号调理模块、偏置调节模块、放大倍数调节模块、模数转换模块、主控制器模块和段码液晶屏，所述信号调理模块与紫外光电探测器连接，用以将紫外光电探测器传输的微弱电流信号转换为微弱电压信号并进行调节放大，所述信号调理模块的输出端通过模拟电压信号线将电压信号传输至模数转换模块进行采集，所述模数转换模块通过SPI总线与主控制器模块连接，所述主控制器模块通过偏置控制线经偏置调节模块与信号调理模块连接，所述主控制器模块通过放大倍数控制线经放大倍数调节模块与信号调理模块连接，在所述段码液晶屏上显示经主控制模块对数据进行分析得出的紫外光功率和能量参数，所述偏置调节模块由依次连接的第一模拟量开关、第一电阻网络、和可调基准源构成，所述可调基准源与信号调理模块连接，所述第一模拟量开关的一侧连接偏置控制线，所述放大倍数调节模块由第二电阻网络和第二模拟量开关构成，所述第二模拟量开关经第二电阻网络与信号调理模块连接，所述第二模拟量开关的一侧连接放大倍数控制线。

作为优选的技术方案，所述信号调理模块由电流转电压模块、放大模块、校准调节模块和第一低通滤波器，所述电流转电压模块的信号输入端与紫外光电探测器连接，用以将微弱电流信号转换为微弱电压信号，所述电流转电压模块的信号输出端将微弱电压信号依次传输至放大模块和校准调节模块进行放大和微调，处理后的电压信号进入第一低通滤波器，所述第一低通滤波器的输出端通过模拟电压信号线将电压信号传输至模数转换模块进行采集。

作为优选的技术方案，所述模数转换模块由基准电压源、第二低通滤波器和24位模数转换芯片构成，所述基准电压源通过第二低通滤波器与24位模数转换芯片连接，所述24位模数转换芯片一侧的信号采集端通过模拟电压信号线与信号调理模块连接，另一侧通过SPI总线与主控制模块连接。