[实用新型]一种手持式诱导击穿光谱仪的前端驱动电路

说明书

本实用新型涉及一种手持式诱导击穿光谱仪的前端驱动电路，包括：线性CCD图像传感器，用于线性CCD信号采集；信号调理单元，将采集的光谱信号进行信号调理；高速串行ADC转换单元，将调理后的光谱信号转换成数字信号输出；光谱信号电平转换单元，将ADC转换单元输出的信号进行电平转换；逻辑控制信号电平转换单元，用于将上位机输出的逻辑控制信号电平转换后传输至线性CCD图像传感器；7.5/4V精准电压源电路，7.5/2.5V精准电压源电路，7.5/5V精准电压源电路。本实用新型采用了精准电压源电路，保证了线性CCD图像传感器信号采集的高精度，为信号调理电路提供了精准的参考电压，降噪效果明显，降低了信号被干扰的程度；使用了高速串行ADC转换单元，提高了数据转换的精度和效率。

技术领域

本实用新型涉及光谱仪技术领域，尤其涉及一种手持式诱导击穿光谱仪的前端驱动电路。

背景技术

光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线，原理是：当光作用于待测物质时，会引起反射、吸收和散射等现象，从而产生入射光信号的变化，入射光信号的变化直接反映了化合物原子或分子电磁辐射的吸收量、反射量或散射量，光谱技术就是测量其变化，得到光吸收、反射或散射的光谱图，从而进行定性或者定量分析，获取相关信息。

光线通过光谱仪分解成光谱图在照相底片显影，或在显示屏上显现出来，以便于对光谱图进行分析，光谱技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等领域的检测中。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光谱数据转换速度快且信号采集精度高的手持式诱导击穿光谱仪的前端驱动电路。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种手持式诱导击穿光谱仪的前端驱动电路，包括：

线性CCD图像传感器，用于线性CCD信号采集并输出光谱信号；

信号调理单元，与所述线性CCD图像传感器的光谱信号输出端电连接，将所述光谱信号进行信号调理；

高速串行ADC转换单元，与所述信号调理单元电连接，将调理后的光谱信号转换成数字信号输出；

光谱信号电平转换单元，与所述ADC转换单元电连接，将ADC转换单元输出的信号进行电平转换后传输至上位机；

逻辑控制信号电平转换单元，其输入端与上位机电连接，输出端电连接至所述线性CCD图像传感器，用于将上位机输出的逻辑控制信号进行电平转换后传输至所述线性CCD图像传感器，控制所述线性CCD图像传感器；

精准电压源电路，包括为所述线性CCD图像传感器和逻辑控制信号电平转换单元提供工作电源的7.5/4V精准电压源电路，为所述ADC转换单元和光谱信号电平转换单元提供工作电源的7.5/2.5V精准电压源电路，以及为所述信号调理单元提供参考电压的7.5/5V精准电压源电路。

作为优选的技术方案，所述线性CCD图像传感器是TCD1304。

作为优选的技术方案，所述信号调理单元包括第一运放和第二运放，所述线性CCD图像传感器的光谱信号输出端电连接至所述第一运放的同向输入端，所述第一运放的输出端短接至反相输入端，所述第一运放的输出端与第二运放的反相输入端电连接，所述7.5/5V精准电压源电路的输出端分别电连接至所述第一运放和第二运放的电源端以及第二运放的同向输入端。

作为优选的技术方案，所述信号调理单元包括双运放芯片ADA4896-2。

作为优选的技术方案，所述高速串行ADC转换单元包括模数转换芯片AD7983。

作为优选的技术方案，所述光谱信号电平转换单元包括电平转换芯片sn74avc4t774。