[發明專利]一種基于DMD的色散型原子熒光光譜儀的測控系統

有效

• 申請號: 201810646937.4
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108680549B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 田地;趙成威;李春生;周志恒
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01;G05B19/042
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王淑秋

1.一種基于DMD的色散型原子熒光光譜儀的測控系統，其特征在于包括母板(4)、燈板(21)、色散采集控制板、非色散采集控制板和參比道控制板共5塊PCB板；燈板(21)、色散采集控制板、非色散采集控制板和參比道控制板通過插座與母板(4)硬連接，并且色散采集控制板、非色散采集控制板和參比道控制板分別由屏蔽盒包裹；每個屏蔽盒上的外接接口包括一個PMT供電接口和一個PMT信號采集接口；所述的色散采集控制板、非色散采集控制板和參比道控制板的結構相同；色散采集控制板通過PMT信號采集接口采集光譜儀色散檢測系統PMT的微弱電流信號，通過PMT供電接口將-200～-500V負高壓電壓供給光譜儀色散檢測系統的PMT；非色散采集控制板通過PMT信號采集接口接收光譜儀非色散檢測系統PMT的微弱電流信號，通過PMT供電接口將-200～-500V負高壓電壓供給光譜儀非色散檢測系統的PMT；參比道控制板通過PMT信號采集接口接收光譜儀光源譜線校正系統的PMT的微弱電流信號，通過PMT供電接口將-200～-500V負高壓電壓提供給光譜儀光源譜線校正系統的PMT；母板(4)通過LVDS總線、IO接口和CAN總線(25)與DMD控制板進行通信；所述燈板(21)上固定HCL供電高壓模塊(23)、兩路HCL驅動電路模塊、STM32處理模塊、DA模塊、HCL燈識別模塊以及A道HCL供電接口(8)和B道HCL供電接口(7)；兩路HCL的燈座輸出二進制的雙道燈型號數據通過雙路燈識別接口(24)傳輸到HCL燈識別模塊，HCL燈識別模塊將雙道燈型號數據整理為兩路代表燈型號的二進制數字信號輸入到STM32處理模塊；STM32處理模塊將二進制數字信號運算轉化為十六進制的回復信號，通過CAN總線(25)發送給DMD控制板；STM32處理模塊通過CAN總線(25)接收DMD控制板傳輸的需要設置的兩路HCL燈電流，通過計算生成兩路HCL驅動的數字信號進入到DA模塊，DA模塊將其轉換生成兩路HCL驅動電壓到兩路HCL驅動電路模塊，生成預期的HCL燈電流；DMD控制板輸出的點燈時序通過IO接口送入兩路HCL驅動電路模塊；24V直流電壓輸入到HCL供電高壓模塊(23)產生300V電壓并分成兩路，同時兩路HCL驅動電路模塊將HCL燈電流與300V電壓進行組合并通過A道HCL供電接口(8)和B道HCL供電接口(7)外接給兩路HCL燈進行供電。

2.根據權利要求1所述的基于DMD的色散型原子熒光光譜儀的測控系統，其特征在于所述的PMT信號采集接口采用BNC插頭。

3.根據權利要求1所述的基于DMD的色散型原子熒光光譜儀的測控系統，其特征在于所述母板(4)上固定24V電源供電接口(1)，24V轉±12V電源轉換模塊(2)，24V轉5V電源轉換模塊(3)，IO接口，LVDS總線，雙路燈識別接口(24)，CAN總線(25)；外部電源24V直流電壓通過24V電源供電接口(1)給整個測控系統供電；24V直流電壓經24V轉±12V電源轉換模塊(2)和24V轉5V電源轉換模塊(3)分別轉換為±12V、5V直流電壓提供給燈板(21)、色散采集控制板、非色散采集控制板和參比道控制板。

4.根據權利要求1所述的基于DMD的色散型原子熒光光譜儀的測控系統，其特征在于所述色散采集控制板包括信號調整電路模塊、AD模塊、負高壓模塊、DA模塊；DMD控制板發出積分放電信號、扣背景信號、增益信號和相敏信號通過IO接口傳輸到信號調整電路模塊；通過PMT信號采集接口采集的光譜儀色散檢測系統PMT的微弱電流信號送入到信號調整電路模塊，微弱電流信號首先在前端懸空引腳放大電路轉換為微弱電壓信號，在增益信號、扣背景信號、相敏信號的作用下，經增益放大、扣背景信號、轉化為方波，最后在積分放電信號作用下得到直流電壓；信號調整電路模塊輸出的直流電壓進入到AD模塊；AD模塊將信號調整電路模塊輸出的直流電壓轉換為采集數據，該采集數據通過LVDS總線發送給DMD控制板；同時，DMD控制板發送DA控制數據控制DA模塊將經LVDS總線輸入的負高壓控制數字信號轉換為負高壓控制電壓信號到負高壓模塊，負高壓模塊生成的-200～-500V負高壓電壓通過PMT供電接口供給光譜儀色散檢測系統的PMT。