AOTF红外光谱检测系统的原理和仪器化.pdf

中文摘要 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 谱检测系统以必威体育精装版的声光技术结晶一声光可调谐红外滤光器(Infrared Tunable Acousto—Optic 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；⑨PC机控制软件采用基于 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。 关键字： 童出豆遢鲎鎏出整l』堡盟 红筮盘谱鱼 查鸯捡型亘援錾主金盛昼!丝旦 Abstract With than100 more instrumentsand years spectral history,the spectralanalyses in and are used widely fields。Tofulfillreal—time and otherscientific of gas analyses composition concentrationinend of newinfrared gasesCars，flue etc．，a gases，processanalyses is and researched inthis infrared system detecting spectral designedpaper．This monochromaticconsistsof Tunable system AOTF(Infrared Filter)． Acoustic—Optic which roleof fillsthe a micromin