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一种改进型双光束分光光度计的设计

作　者: 赵恒
导　师: 王燕舞
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 分光光度计光电转换 STM32 ARM-Linux QT
分类号: TH744.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

分光光度计是产生和利用单色光照射样品,通过对反射和透射光能量的测量进而对样品进行定量定性分析的仪器。本文在分析和总结传统分光光度计的基本结构和工作原理的基础上,提出了一种采用扫描式光栅结构的分光系统,辅助以滤光片滤出杂散光,以及匀速切光器调制光线和切换光路的设计方案。本文研究的分光光度计的响应波长范围为280~2500nm,包括了紫外、可见、近红外,根据传感器在不同波段的光谱响应特性,分别采用光电倍增管、硅光电池和光敏二极管作为光电转换传感器。LM358和ICL7650组成多级发大电路将微弱的光电信号进行放大,经高带宽24位ADC进行模数转换供系统进行采集。系统主要由测控和监控两个子系统组成,其中测控子系统以STM32为主控MCU,使用TA8435控制步进电机运转进而控制活动部件的位置,并通过与切光器同轴的一个类似光电编码盘的部件同步采样时间;而监控子系统则是在以ARM芯片S3C2440组成的硬件平台和Linux、QT组成的软件平台为基础的平台上开发的一套具有良好用户交互体验的监控软件,通过串口实现了与测控子系统进行实时数据交换和实时指令下达。通过实际测量,本文设计的分光光度计与同类产品相比测量精确度有较大的提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题背景及意义  8
  1.2 光学分析法及其分类  8-10
  1.3 分光光度计的发展与现状  10-11
  1.4 全文安排  11-13
2 分光光度计的基本结构和总体设计  13-24
  2.1 光路基本结构  13-16
  2.2 光源  16-17
  2.3 分光系统  17-19
  2.4 光电转换系统  19-20
  2.5 系统总体设计  20-22
  2.6 本章小结  22-24
3 测控子系统的硬件和软件设计  24-40
  3.1 多级放大电路  24-30
  3.2 A/D 转换电路及其驱动程序  30-32
  3.3 步进电机驱动电路及其驱动程序  32-35
  3.4 测控电路及测控软件设计  35-39
  3.5 本章小结  39-40
4 监控子系统的硬件和软件设计  40-51
  4.1 监控子系统的硬件设计  40-41
  4.2 Linux 系统的移植  41-46
  4.3 QT/Embedded 的移植  46-48
  4.4 监控软件设计  48-50
  4.5 本章小结  50-51
5 总结与展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-57
附录1 攻读学位期间发表论文目录  57

一种改进型双光束分光光度计的设计

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