[发明专利]光纤传感式红外水分仪

摘要

一种光纤传感式红外水分仪，含电源，CPU和连接在其上的外围电路：显示模块、键盘和模数转换器(A/D)，LED驱动电路，测量LED(D2)，参考LED(D1)，双发射光纤束(1)，接收光纤束(2)，光电二极管(D3)和锁定放大器。用发射－接收光纤束作测量传感光路，结构简单，制造成本低。电路的抗干扰能力强，用占空比为1∶1的方波信号驱动测量LED(D2)和参考LED(D1)，令测量LED(D2)和参考LED(D1)发出光强交变的光信号，照射被测样品，使光电二极管(D3)输出交流的被测信号，通过对所述的交流的被测信号进行有源带通滤波，抑制噪声，进行交流放大，直流解调，改善信噪比，同时获得高增益和高灵敏度，大幅度提高测量精度。

主权项

1、一种光纤传感式红外水分仪，含电源，CPU和连接在其上的外围电路：显示模块、键盘和模数转换器(A/D)，电源的正、负电压输出端分别是VCC端和地线，模数转换器(A/D)的输出端与CPU的I/O口连接，在CPU内部的ROM内，存储有命令CPU执行以下操作的程序，所述的操作包括指挥键盘工作、控制下述的LED驱动电路驱动下述的测量LED(D2)和下述的参考LED(D1)交替发光、接受模数转换器(A/D)输出端输出的由模数转换器(A/D)转换成数字量的红外传感信号、指挥显示模块显示测量结果，其特征在于，它还含LED驱动电路、测量LED(D2)、参考LED(D1)、双发射光纤束(1)、接收光纤束(2)、光电二极管(D3)和锁定放大器，测量LED(D2)和参考LED(D1)的发射光的波长分别是1450nm和1310nm，双发射光纤束(1)和接收光纤束(2)组成发射-接收光纤束，组成双发射光纤束(1)和接收光纤束(2)的光纤均为玻璃光纤，双发射光纤束(1)的出射端和接收光纤束(2)的入射端合并成圆形的发射-接收面，所述的发射-接收面与所述的发射-接收光纤束的光轴垂直，组成双发射光纤束(1)的出射端的光纤随机分布排列成与所述的发射-接收面同心的圆形的发射光出射面(12)，组成接收光纤束(2)的入射端的光纤随机分布排列成所述的发射-接收面与发射光出射面(12)之间的圆环形的接收光入射面(20)，组成双发射光纤束(1)的光纤在双发射光纤束(1)的发射光入射端处随机均分成两个分束(10、11)，两个分束(10、11)的两个入射面：测量光入射面(14)和参考光入射面(13)分别与两个分束(10、11)的光轴垂直，测量光入射面(14)和参考光入射面(13)以分别对准测量LED(D2)和参考LED(D1)的发光面的方式与测量LED(D2)和参考LED(D1)的发光面紧贴，在接收光纤束(2)的接收光出射端处有接收光出射面(21)，接收光出射面(21)与接收光纤束(2)的光轴垂直，接收光出射面(21)以对准光电二极管(D3)的感光面的方式与光电二极管(D3)的感光面紧贴，测量LED(D2)和参考LED(D1)分别与LED驱动电路的测量LED(D2)输出端和参考LED(D1)输出端连接，光电二极管(D3)的输出端与锁定放大器的输入端连接，锁定放大器的输出端与模数转换器(A/D)的输入端连接。