[发明专利]具有CCD光谱信号采集系统的混合光谱仪

权利要求书

1.一种具有CCD光谱信号采集系统的混合光谱仪，包括上位机和光电倍增管，其特征在于：还包括多个CCD模块和一接口模块及一控制模块，所述光电倍增管与所述控制模块相连，各个所述CCD模块分别与所述接口模块、控制模块和上位机依次相连，其中：

所述CCD模块，用于接收所述控制模块采集信号命令后开始采集光谱信号，并自动读取所述接口模块分配的地址，将处理后的数据送到所述控制模块；

所述接口模块，用于为各个所述CCD模块分配地址，并将各个所述CCD模块组成RS485网络，将所述CCD模块处理后的数据送到所述控制模块；

所述控制模块，用于同步各所述CCD模块，与光源配合准时采集光谱信号，控制各个所述CCD模块开始采集数据并接收所述CCD模块所处理后数据，然后与所述光电倍增管所采集的数据组合和经网口传输到所述上位机。

2.根据权利要求1所述的具有CCD光谱信号采集系统的混合光谱仪，其特征在于：其中所述CCD模块包括CCD、滤波放大器、电平转换器和带有A/D的ARM单片机，所述CCD经所述滤波放大器和A/D连接所述ARM单片机，所述ARM单片机经所述电平转换器连接所述CCD，所述ARM单片机发送驱动脉冲至所述CCD，所述CCD输出信号经所述ARM单片机输出处理后的数据。

3.根据权利要求1或2所述的具有CCD光谱信号采集系统的混合光谱仪，其特征在于：其中所述CCD模块设有16块，分别包括型号为ILX554B的第三芯片（U3）、型号为AD8021的第四芯片（U4）、型号为ADUC7022BCPZ的第五芯片（U5）、型号为TXB0104DR的第六芯片（U6）和型号为SP3074EEN的第十芯片（U10），其中：第五芯片（U5）的第30脚与第六芯片（U6）的第8引脚相连，第五芯片（U5）的第29引脚分别与第六芯片（U6）的第2引脚相连，第五芯片（U5）的第28引脚分别与第六芯片（U6）的第3引脚相连，第五芯片（U5）的第27引脚分别与第六芯片（U6）的第4引脚相连，三引脚同时输出CCD的驱动脉冲信号，第六芯片（U6）的第13引脚输出到第三芯片（U3）的第11引脚，第六芯片（U6）的第12引脚输出到第三芯片（U3）的第5引脚，第六芯片（U6）的第11引脚输出到第三芯片（U3）的第4引脚，通过第六芯片（U6）实现电平转换，控制第三芯片（U3）实现光谱信号的采集，转换后的标准模拟电压信号从第三芯片（U3）的第1脚输出，输出的信号接到第四芯片（U4）的第2引脚，经第四芯片（U4）处理后的模拟电压信号由第四芯片（U4）的第6引脚输出到第五芯片（U5）的第36引脚，第五芯片（U5）得到所需分析的原始数据并从第21引脚输出到第十芯片（U10）的第5引脚，第十芯片（U10）把接收到得数据变换成RS485的标准数据信号，从第9、10引脚并行输出，并通过JP20接口分送到接口模块的JP0接口-JP15接口之一。

4.根据权利要求3所述的具有CCD光谱信号采集系统的混合光谱仪，其特征在于：其中所述接口模块包括型号为ADP3330ART为第二芯片（U2）及17个接线端口JP0接口-JP16接口，所述第二芯片（U2）为各个所述CCD模块分配地址，所述控制模块发送的控制命令经JP16接口进入所述接口模块，再经各JP0接口-JP15接口分别发送到每个所述CCD模块，所述CCD模块采集处理后的信号经JP20接口连接到JP0接口-JP15接口之一，再经JP16接口连接到所述控制模块的JP17接口。

5.根据权利要求4所述的具有CCD光谱信号采集系统的混合光谱仪，其特征在于：其中所述控制模块包括型号为RCM5700为第一芯片（U1）、型号为MAX3074EESA的第八芯片（U8）和型号为AD1674JR的第九芯片（U9），所述接口模块的JP16接口输出的CCD光谱信号通过JP18接口送到所述控制模块的JP17接口，并经JP17接口的第4引脚连接到所述第八芯片（U8）的第5引脚，经JP17接口的第6引脚连接到所述第八芯片（U8）的第6引脚，经JP17接口的第8引脚连接到所述第八芯片（U8）的第7引脚，经JP17接口的第10引脚连接到所述第八芯片（U8）的第8引脚，所述第八芯片（U8）将收到的RS485信号变换成UART标准信号，从第3引脚输出到所述第一芯片（U1）的第23引脚，光电倍增管输出信号经第13引脚输入所述第九芯片（U9），经数模转换后，从所述第九芯片（U9）的第16、24引脚并联输出到所述第一芯片（U1）的第39引脚，从所述第九芯片（U9）的第17、25引脚并联输出到所述第一芯片（U1）的第40引脚，从所述第九芯片（U9）的第18、26引脚并联输出到所述第一芯片（U1）的第41引脚，从所述第九芯片（U9）的第19、27引脚并联输出到所述第一芯片（U1）的第42引脚，从所述第九芯片（U9）的第20引脚输出到所述第一芯片（U1）的第35引脚，从所述第九芯片（U9）的第21引脚输出到所述第一芯片（U1）的第36引脚，从所述第九芯片（U9）的第22引脚输出到所述第一芯片（U1）的第37引脚，从所述第九芯片（U9）的第23引脚输出到所述第一芯片（U1）的第38引脚，所述第一芯片（U1）将接收到的CCD信号及光电倍增管信号处理生成分析数据，并从第3、5引脚并行输出到JP18接口的第4、5引脚，分析数据经网线传送到上位机。