[發明專利]一種自適應寬量程高精度紫外光度計

有效

• 申請號: 201710454523.7
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107131951B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 王軍
• 申請（專利權）人: 蘇州金琥光學科技有限公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 蘇州市指南針專利代理事務所(特殊普通合伙) 32268
• 代理人: 許希富

本發明涉及一種自適應寬量程高精度紫外光度計，包括紫外光電探測器、信號調理模塊、偏置調節模塊、放大倍數調節模塊、模數轉換模塊、主控制器模塊和段碼液晶屏，所述信號調理模塊與紫外光電探測器連接，所述信號調理模塊的輸出端通過模擬電壓信號線將電壓信號傳輸至模數轉換模塊，所述模數轉換模塊與主控制器模塊連接，所述主控制器模塊通過偏置控制線經偏置調節模塊與信號調理模塊連接，所述主控制器模塊通過放大倍數控制線經放大倍數調節模塊與信號調理模塊連接，在段碼液晶屏上顯示經主控制模塊對數據進行分析得出紫外光功率和能量參數；本發明可拓展紫外光度計的量程范圍，檢測范圍更廣、精度更高，同時可檢測紫外光功率和參數。

技術領域

本發明涉及紫外光功率測量技術領域，具體來說是涉及一種自適應寬量程高精度紫外光度計。

背景技術

紫外線是波長為100～400nm的電磁波。它又分為：近紫外線UVA，遠紫外線UVB和超短紫外線UVC。其中短波紫外線UVC在經過地球表面同溫層時被臭氧層吸收，不能達到地球表面。通常紫外燈管所產生的或檢測儀器所檢測的紫外線均為UVA和UVB。

紫外光度計檢測的原理是根據紫外線特定波長，選擇特異性光敏元件制作接受元件，當受光器受到紫外線照射時，把光信號轉變為電信號，通過放大傳輸，在紫外輻照計儀表上以電信號或數字信號顯示出來。

與本發明專利最為接近的已有技術是由大連理工大學的姜紹君、何英昊、馬彧同志于2013年在《儀表技術與傳感器》期刊上發表的文章“基于紫外光電二極管的火焰檢測器”，其技術方案包括紫外光電探測器1、電流轉電壓模塊2、反相放大模塊3、主控模塊4和上位機5。該技術方案對信號僅做放大處理，量程范圍窄，且在紫外光較微弱時，難以獲得較高的分辨率。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種能夠大大提高檢測的量程，同時可檢測紫外光功率和參數的自適應寬量程高精度紫外光度計。

為了達到本發明的目的，技術方案如下：

一種自適應寬量程高精度紫外光度計，其特征在于，包括紫外光電探測器、信號調理模塊、偏置調節模塊、放大倍數調節模塊、模數轉換模塊、主控制器模塊和段碼液晶屏，所述信號調理模塊與紫外光電探測器連接，用以將紫外光電探測器傳輸的微弱電流信號轉換為微弱電壓信號并進行調節放大，所述信號調理模塊的輸出端通過模擬電壓信號線將電壓信號傳輸至模數轉換模塊進行采集，所述模數轉換模塊通過SPI總線與主控制器模塊連接，所述主控制器模塊通過偏置控制線經偏置調節模塊與信號調理模塊連接，所述主控制器模塊通過放大倍數控制線經放大倍數調節模塊與信號調理模塊連接，在所述段碼液晶屏上顯示經主控制模塊對數據進行分析得出的紫外光功率和能量參數，所述偏置調節模塊由依次連接的第一模擬量開關、第一電阻網絡、和可調基準源構成，所述可調基準源與信號調理模塊連接，所述第一模擬量開關的一側連接偏置控制線，所述放大倍數調節模塊由第二電阻網絡和第二模擬量開關構成，所述第二模擬量開關經第二電阻網絡與信號調理模塊連接，所述第二模擬量開關的一側連接放大倍數控制線。

作為優選的技術方案，所述信號調理模塊由電流轉電壓模塊、放大模塊、校準調節模塊和第一低通濾波器，所述電流轉電壓模塊的信號輸入端與紫外光電探測器連接，用以將微弱電流信號轉換為微弱電壓信號，所述電流轉電壓模塊的信號輸出端將微弱電壓信號依次傳輸至放大模塊和校準調節模塊進行放大和微調，處理后的電壓信號進入第一低通濾波器，所述第一低通濾波器的輸出端通過模擬電壓信號線將電壓信號傳輸至模數轉換模塊進行采集。

作為優選的技術方案，所述模數轉換模塊由基準電壓源、第二低通濾波器和24位模數轉換芯片構成，所述基準電壓源通過第二低通濾波器與24位模數轉換芯片連接，所述24位模數轉換芯片一側的信號采集端通過模擬電壓信號線與信號調理模塊連接，另一側通過SPI總線與主控制模塊連接。