[发明专利]宽动态范围的紫外辐射照度计

权利要求书

1.宽动态范围的紫外辐射照度计，其特征在于：包括紫外光电倍增管、紫外硅光电池、控制箱（2）、电源开关（4）、液晶触控屏（3）、电源接口（5）、RS232串行接口（6）、A/D转换芯片、高压输出模块、ARM处理器控制单元、显示模块、第一微弱信号处理电路、第二微弱信号处理电路和三个接线口（7），控制箱（2），电源开关（4）和液晶触控屏（3）均设置于前面板上，电源接口（5）、RS232串行接口（6）和三个接线口（7）均设置于后面板上，RS232串行接口（6）用于实现计算机程控，三个接线口（7）分别为高压信号输出接线口、倍增管输入接线口、光电池输入接线口，A/D转换芯片、高压输出模块、ARM处理器控制单元、显示模块、第一微弱信号处理电路、第二微弱信号处理电路均设置于控制箱（2）内；第一微弱信号处理电路和第二微弱信号处理电路两路并行，电源接口（5）通过导线外接220v插座，并通过电源开关（4）控制通断电；液晶触控屏（3）与显示模块连接，RS232串行接口（6）分别与ARM处理器控制单元和外接计算机相连，第一微弱信号处理电路、第二微弱信号处理电路均与A/D转换芯片相连，A/D转换芯片与ARM处理器控制单元相连；ARM处理器控制单元分别与高压输出模块和显示模块相连；紫外光电倍增管通过倍增管输入接线口与第一微弱信号处理电路连接，紫外光电倍增管通过高压信号输出接线口与高压输出模块连接，紫外硅光电池通过光电池输入接线口与第二微弱信号处理电路连接，高压输出模块连接。

2.根据权利要求1所述的宽动态范围的紫外辐射照度计，其特征在于：还包括两个把手（1），前面板两端分别设有两个把手（1），便于移动。

3.根据权利要求1所述的宽动态范围的紫外辐射照度计，其特征在于：所述两路微弱信号处理电路均采用了静电计级运放AD549作为主处理芯片，以实现pA级电流测试；采用了16位的A/D转换芯片ADS8559；高压输出模块采用滨松的可程控高压电源；显示模块通过触控液晶屏（3）进行人机交互，ARM处理器控制单元设有多路参数查找表，能够同时存储四种紫外波长下的标定数组。

4.根据权利要求1所述的宽动态范围的紫外辐射照度计，其特征在于：紫外光电倍增管或紫外硅光电池探测到信号，ARM处理器控制单元每隔10ms对经探测的信号进行数据采集，根据采集数据自动分辨强弱光情况，对应的微弱信号处理电路对信号进行处理，并将信号送入A/D转换芯片，A/D转换芯片将模拟信号转换为数字信号后传输给ARM处理器控制单元，ARM处理器控制单元每隔10ms对数字信号进行一次数据采集，同时进行相应的背光处理，随后通过电压计算公式计算获得电压值，并根据该电压值遍历参数查找表，判断并调整当前高压输出模块输出电压至合理值，进而计算出辐射照度值并进行显示。

5.根据权利要求1所述的宽动态范围的紫外辐射照度计，其特征在于：所述第二微弱信号处理电路包括第五接插件U5、第十九电阻R19、第二积分电路U4、第二十电阻R20、第二跟随器U7、第二十二电阻R22、滤波电路U10、第二十五电阻R25和第二放大电路U8；

紫外增强硅光电池在光源的照射下产生电流信号，电流信号输入通过第二微弱信号处理电路，电流信号经由第五接插件U5进行传输，第五接插件U5通过第十九电阻R19将信号传输给基于AD549芯片的第二积分电路U4，第二积分电路U4将电流信号转成电压信号，并且进行放大，放大倍数一共有八个挡位，对应测试精度的八个挡位，可对应进行调节；第二积分电路U4将处理后的信号通过第二十电阻R20传输给基于AD549芯片的集成运放的第二跟随器U7，起隔离缓冲的作用，使信号能不衰减的传输到负载；然后通过第二十二电阻R22将信号传输给由UAF42通用有源滤波器构成的滤波电路U10，对信号进行滤波处理；UAF42将滤波处理后信号通过第二十五电阻R25与基于AD549芯片的第二放大电路U8相连，最后对信号进行放大并将信号通过接插口A1-IN传输给A/D转换芯片。

6.根据权利要求1所述的宽动态范围的紫外辐射照度计，其特征在于：所述第一微弱信号处理电路包括第二十接插件U20、第一积分电路U18、第四十电阻R40、第一跟随器U13、第三十七电阻R37、第一级滤波电路U12、第二级滤波电路U22、第五十六电阻R56、第一放大电路U15；

电流信号经由第二十接插件U20进行传输，第二十接插件U20将电流信号传输给基于AD549芯片的第一积分电路U18，第一积分电路U18将电流信号转成电压信号，并且进行一定的放大，放大倍数固定，第一积分电路U18将处理后的信号通过第四十电阻R40传输给基于AD549芯片的集成运放的第一跟随器U13，起隔离缓冲的作用，使信号能不衰减的传输到负载；然后通过第三十七电阻R37将信号传输给由UAF42构成的第一级滤波电路U12和第二级滤波电路U22进行信号滤波，然后将处理后信号通过第五十六电阻R56与基于AD549芯片的第一放大电路U15相连，最后对信号进行放大并将信号通过接插口A2-IN传输给A/D转换芯片。