[發(fā)明專利]基于數(shù)據(jù)信號處理的激光調頻旋光儀及其測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910198713.2
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN101738375A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 賈宏志;楊振皓;菅一帆;何之恒;應曉平
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21;G01N21/01
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種基于數(shù)據(jù)信號處理的激光調頻旋光儀，其特征在于，包括光路部分和電路部分，光路部分依次連接包括可調頻半導體激光器作為光源、起偏器、旋光管、檢偏器和光電池；電路部分包括依次連接的光電池、前置放大單元、二級放大單元、選頻放大單元、限幅鉗位電路、DSP數(shù)據(jù)信號處理單元、步進電機、數(shù)字顯示單元；DSP數(shù)據(jù)信號處理單元包括DSP模數(shù)轉換單元、DSP信號發(fā)生單元、DSP數(shù)字存儲單元、DSP數(shù)據(jù)處理單元；DSP數(shù)據(jù)信號處理單元中的DSP信號發(fā)生單元產(chǎn)生的高頻信號加載到可調頻半導體激光器上，同時發(fā)出信號驅動步進電機，步進電機帶動檢偏器轉動；限幅鉗位電路輸出信號接DSP數(shù)據(jù)信號處理單元中的DSP模數(shù)轉換單元，DSP模數(shù)轉換單元將模擬信號轉換為數(shù)字信號后，輸出到DSP數(shù)字存儲單元儲存信號，DSP數(shù)據(jù)處理單元對DSP數(shù)字存儲單元儲存的信號進行處理后輸出到數(shù)字顯示單元顯示數(shù)據(jù)。

2.一種基于數(shù)據(jù)信號處理的激光調頻旋光儀的測量方法，包括基于數(shù)據(jù)信號處理的激光調頻旋光儀，其特征在于，測量方法具體包括如下步驟：

1)在未加待測物質時調整起偏器和檢偏器正交并固定；

2)在試管加入旋光物質后，DSP信號發(fā)生單元產(chǎn)生高頻f的方波信號，加載到可調頻半導體激光器，調制頻率為f的激光經(jīng)過起偏器變?yōu)榫€偏光、線偏光經(jīng)過旋光管中的旋光物質后旋轉再經(jīng)過檢偏器，照在光電池上，光電池將頻率為f的光信號轉變?yōu)轭l率為f交流電信號；

3)頻率為f交流電信號依次經(jīng)前置放大單元、二級放大單元的放大、選頻放大單元的選頻、限幅和鉗位電路的輸入保護后進入模數(shù)轉換單元轉換為數(shù)字信號輸入到DSP數(shù)據(jù)存儲單元；

4)DSP信號發(fā)生單元發(fā)出信號驅動步進電機帶動檢偏器轉動，交流信號強度發(fā)生變化，重復步驟3，DSP數(shù)據(jù)存儲單元記錄儲存每個信號；

5)DSP數(shù)據(jù)處理單元對DSP數(shù)字存儲單元儲存的信號進行處理，通過FFT快速傅里葉分解，然后再數(shù)字濾波，最后通過包絡檢波的方法得到一條頻率為f信號的幅值和步進電機轉動角度的曲線，對實際曲線進行擬合，最終計算出旋光角進而得知溶液濃度。