学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

AOTF 红外光谱检测系统的原理与仪器化

作　者: 段乔峰
导　师: 孙振东
学　校: 天津大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 声光可调谐滤光器（AOTF）红外光谱仪在线检测直接数字合成器（DDS）
分类号: TH744
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 297次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

光谱仪器的产生已经有一百多年的历史，光谱仪器和光谱分析方法广泛用于解决物理学、化学、生物学、地质学、地球物理学、医学和其他学科中许多实际问题。在汽车尾气检测、烟道气体分析、过程分析等领域需要对气体的成分和含量实时进行分析，为此本论文研究并设计了一种新型红外光谱检测系统。该光谱检测系统以最新的声光技术结晶—声光可调谐红外滤光器(Infrared Acousto-Optic Tunable Filter, IRAOTF)为色散元件,与超小型红外光源和抛物面反射镜组成红外单色系统，采用直接数字频率合成技术实现计算机控制下的波长自动扫描，可用于在线气体红外光谱分析，系统具有结构简单、测量快速、成本低的特点。本文分析了AOTF红外光谱检测系统的原理并完成了对检测系统的仪器化，所完成的AOTF红外光谱检测系统的仪器化工作包括三个方面：①单片机控制下的基于直接数字频率合成技术(DDS)完成的自动频率扫描系统，包括键盘、液晶显示、单片机与PC机的串口通信、DDS与单片机接口电路、以及单片机控制软件；②相关检测及单片机控制的自动数据采集系统，相关检测包括信号放大、波形变换、移相电路、相关检测电路，自动数据采集系统包括单片机控制的A/D转换电路、控制软件、及与PC机之间的数据通信；③ PC机控制软件采用基于MFC(Microsoft的C++类库)的面向对象的总体架构，包括自动控制及数据采集，数据的存储以及数据显示等部分。通过调试，实现了AOTF红外光谱自动检测系统的仪器化。通过进一步完善，如把神经网络、小波变换等理论方法集成到PC控制软件中，可用于汽车尾气、烟道气体等多组分气体分析领域。

全文目录

第一章绪论  6-8
  1.1 光谱仪器的发展  6-7
  1.2 课题的提出和意义  7
  1.3 课题的研究方法  7-8
第二章 AOTF红外光谱检测系统  8-18
  2.1 系统检测原理  8-9
  2.2 AOTF原理  9-11
  2.3 系统结构  11-18
    2.3.1 红外准直系统  12-13
    2.3.2 RF驱动  13-16
    2.3.3 接收光路  16
    2.3.4 光电检测  16-18
第三章 AOTF频率的自动扫描  18-34
  3.1 自动频率扫描原理  18-21
    3.1.1 直接数字频率合成技术  18-19
    3.1.2 确定扫描频率与衍射光波数之间的关系  19-21
  3.2 自动频率扫描的实现  21-34
    3.2.1 AD9850的控制方式  21-24
    3.2.2 单片机接口  24-34
第四章自动相关检测和数据采集  34-43
  4.1 相关检测  34-40
    4.1.1 相关检测的原理  34-35
    4.1.2 相关检测的实现  35-40
  4.2 数据的自动采集  40-43
第五章计算机软件的设计实现  43-54
  5.1 PC软件总体结构  43-45
  5.2 与单片机通信的控制  45-48
  5.3 采集数据的存储  48-50
  5.4 数据处理及显示  50-54
第六章数据处理和结果  54-56
参考文献  56-58
发表论文和参加科研情况说明  58-59
致谢  59

AOTF 红外光谱检测系统的原理与仪器化

内容摘要

全文目录

相似论文