[发明专利]一种测量微弱光信号的便携式检测装置

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，尤其涉及一种测量微弱光信号的便携式检测装置。

背景技术

在物质检测领域，微弱光信号检测具有很广泛的用途，检测方法也有很多种。微弱光通常是指在人眼明视觉所需的最低视场亮度水平(约10cd/m2)以下的光度计量，有时也称作低水平光度学，它是光度学领域中的一个非常重要的组成部分。微弱光检测主要采用光电检测技术来检测，光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目。对于微弱光信号检测，许多学者从测量电路的角度进行了研究和设计。但设计普遍灵敏度低、抗干扰能力差且不便于携带。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种灵敏度高、抗干扰能力强，且便于携带的测量微弱光信号的便携式检测装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括光路部分、硬件部分、液晶显示器，其结构要点光路部分、硬件部分、液晶显示器依次相连；硬件部分可与PC机交换数据；

所述光路部分包括暗箱，暗箱内依次设置有透镜、窄带干涉滤光片、针孔和光电转换电路。

作为一种优选方案，本发明所述硬件部分采用美国Analog Devices公司的产品ADμC834。

作为另一种优选方案，本发明所述液晶显示器采用122×32像素的液晶显示模块。

本发明有益效果

本发明具有很高的灵敏度和抗干扰能力，同时具有便携易用的特点，并且能够存储测量数据，LCD屏可回查历史记录，此外还能够与上位PC机通讯，导出数据，保存为.xls文件。

附图说明

图1是本发明原理框图；

图2是本发明光路部分结构示意图；

图3本发明软件结构流程图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括光路部分、硬件部分、液晶显示器，光路部分、硬件部分、液晶显示器依次相连；

所述光路部分包括暗箱，暗箱内依次设置有透镜、窄带干涉滤光片、针孔和光电转换电路。

所述硬件部分采用美国Analog Devices公司的产品ADμC834。它是基于8051内核，内部集成有两个分别为24位和16位的独立∑-ΔA/D转换通道，2通道12位DAC转换、62K字节Flash/E2程序存储器、4K字节Flash/E2数据存储器、运行速度快、集成度高，而且易于扩展。

所述液晶显示器采用122×32像素的液晶显示模块。

如图1所示，待测微弱光通过检测装置的接收窗口进入暗箱，经过光电转换后将光学信息量变换成电学量，然后通过电信号的放大和采集处理，将反映微弱光强的电信号显示出来。装置采用模块化设计思想，既方便组装，又可以减少模块之间的互相干扰。其中主要包括光学部分、软硬件部分和相应的接口。

如图2所示，光路结构设计采用共聚焦光路。共聚焦技术是指被照物点和探测器处于对应的光学物像共轭位置，可以确保探测器尽可能多的收集微弱信号，而降低对杂散光的接收，从而使检测系统能够具有更好的信噪比。待测微弱光信号由透镜聚焦后，在光路中通过窄带干涉滤光片和针孔，以除去待测光波长以外的杂散光，到达PMT检测窗口，经光电转换变为电信号输出。整个光路部分密封在暗箱中，可以有效避免外界杂散光的干扰。

软件部分代码使用Keil-C语言编写，Keil-C语言的结构化和高效性，更好的满足模块化设计的要求。采用菜单操作形式，具有良好的人机交互界面。软件结构流程图如图3所示。系统开机首先启动自检校准模块，然后进入测试和查询主菜单，选择测试菜单进入测量程序，将待测微弱光信号放入检测腔之后，同时采集PMT的输出信号，经过后端信号放大、滤波等处理之后显示测量结果并存储数据，完成一次测量。在主菜单中选择查询，系统先判断是记录上传还是记录查询，选择记录上传，系统将存储的历史测量结果以.xls格式上传到计算机内；选择记录查询，系统进入历史测量记录查询程序，系统将根据上移和下移按键逐个显示存储的测量结果。在测量完成或查询完成之后，按返回键，系统进入测试查询的主菜单，等待下一步操作。