[实用新型]能对石英音叉谐振频率实时校正的光声光谱气体检测装置

摘要

一种能对石英音叉谐振频率实时校正的光声光谱气体检测装置，属于光声光谱气体检测技术中信号产生与校正领域。本装置包括PC机、信号发生器、选通开关、激光器控制器、激光器、准直器、凸透镜、气室、石英音叉、石英音叉模块电路、电流转电压模块、前置放大器、锁相放大器、数据采集卡。本实用新型采用了谐波检测跟峰值检波的思路来测量石英音叉的谐振频率，测量结果用来实时校正光声光谱系统中的驱动信号源频率。音叉谐振频率测量部分结构简单，方法新颖，谐波检测精度高；易于与光声光谱系统集成，附加成本低，使用方便灵活，在实际应用中能够抑制光声光谱气体检测中因音叉谐振频率漂移带来的影响，提高系统稳定性。

主权项

一种能对石英音叉谐振频率实时校正的光声光谱气体检测装置，包括PC机、信号发生器、三个选通开关a、b、c、激光器控制器、激光器、准直器、凸透镜、气室、石英音叉、石英音叉电路、电流转电压电路、前置放大器、锁相放大器、数据采集卡，其特征在于PC机分别与三个选通开关a、b、c相连，控制其选通状态，同时PC机连接到信号发生器；信号发生器其中一路通过选通开关a一边连接到激光器控制器，另外又通过选通开关a连接到石英音叉电路；另一路连接到锁相放大器；激光器控制器和激光器相连接，激光器通过其尾纤连接到准直器上，准直器位于气室之前，石英音叉位于气室之内，气室两端带有凸透镜，由准直器出来的光通过气室前端面上的凸透镜进入气室，投射在石英音叉两叉指之间；石英音叉的引脚一边通过选通开关b与电流转电压电路相连，另外又通过选通开关b连接到石英音叉电路；电流转电压电路与前置放大器相连，前置放大器跟石英音叉电路共同通过选通开关c连接到锁相放大器上，锁相放大器与数据采集卡相连，数据采集卡连接到PC机上，PC机是整个装置的中央控制单元；所述的石英音叉电路包括两个电阻R1、R2、石英音叉插槽，电阻R1、R2一端相连接，其另一端分别连接到石英音叉插槽的两个接线柱上，电阻R1的两端作为输入信号端口，电阻R2的两端作为输出信号端口；所述的电流转电压电路包括两个电阻R3、R4、芯片CA3140EZ，电阻R3一端接地，另一端接到芯片CA3140EZ的正相输入端；电阻R4一端跟芯片CA3140EZ的反相输入端相连，另一端与芯片CA3140EZ的输出端相连；芯片CA3140EZ的反相输入端与石英音叉插槽的一端接线柱相连，石英音叉插槽的另一端接线柱接地。