[发明专利]调制波驱动型精密光电检测器

说明书

本发明提供一种调制波驱动型精密光电检测器，包括LED光源、比色皿、硅光电池、跨阻放大器、隔直电容、同步整流器、模拟/数字转换器和单片机，该LED光源发出的光线透过该比色皿后在该硅光电池上产生交变电流，该跨阻放大器接收交变电流并将其放大，该隔离电容接收放大后的交变电流，并滤除直流信号，该数字整流器接收滤除直流信号后的交变电流并整流出直流信号，该模拟/数字转换器接收直流信号并将其转换成数字信号，该单片机将数字信号进行数据处理，得到该比色皿内样品对不同波长光的吸收对应的电流值，根据比尔定律，计算出水中含油量及机杂含量。该调制波驱动型精密光电检测器解决了油田检测现场条件不足带来的环境光线的影响问题。

技术领域

本发明涉及半导体光电检测器技术领域，特别是涉及到一种调制波驱动型精密光电检测器。

背景技术

目前，油田水质检测普遍采用分光光度计来进行检测，分光光度计检测原理是：由光源发出的光，被分为能量均等对称的两束，一束为样品光通过样品，另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后，然后两束光合为一束，并交替通过入射狭缝进入单色器中，经离轴抛物镜将光束平行地投射在光栅上，色散并通过出射狭缝之后，被滤光片滤除高级次光谱，再经椭球镜聚焦在探测器的接收面上。探测器将上述信号转换为相应的电信号，经放大器进行电压放大后，转入A/D转换单位，计算机处理后得到从高波数到低波数的红外吸收光谱图。

此种检测方法特别适宜在实验室环境中进行，测试过程中，光电器件需要在无环境光区域工作，在油田现场测试过程中，由于现场条件所限，容易受环境杂散光影响测试数据。为此我们发明了一种新的调制波驱动型精密光电检测器，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决了油田检测现场条件不足带来的环境光线的影响问题的调制波驱动型精密光电检测器。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：调制波驱动型精密光电检测器，该调制波驱动型精密光电检测器包括LED光源、比色皿、硅光电池、跨阻放大器、隔直电容、同步整流器、模拟/数字转换器和单片机，该LED光源发出的光线透过该比色皿后在该硅光电池上产生交变电流，该跨阻放大器连接于该硅光电池，接收交变电流并将其放大，该隔离电容连接于该跨阻放大器，接收放大后的交变电流，并滤除直流信号，该数字整流器连接于该隔离电容，接收滤除直流信号后的交变电流并整流出直流信号，该模拟/数字转换器连接于该数字整流器，接收直流信号并将其转换成数字信号，该单片机连接于该模拟/数字转换器，将数字信号进行数据处理，得到该比色皿内样品对不同波长光的吸收对应的电流值，根据比尔定律，计算出水中含油量及机杂含量。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该调制波驱动型精密光电检测器还包括同步信号发生器和电流放大器，该同步信号发生器连接于该单片机，接收该单片机传输过来的方波信号，将方波信号进行处理后输出同相/反相信号，以控制该电流放大器的工作，该电流放大器连接在该同步信号发生器和该LED光源之间，接收该同步信号发生器产生的同相/反相信号，并将其放大后驱动该LED光源，使得该LED光源发光。

该数字整流器连接于该同步信号发生器，并由该同步信号发生器输出的同相/反相信号驱动。

该同步信号发生器采用芯片dsPIC30f4011，接收该单片机传输过来的方波信号，通过异或门74HC86后输出同相/反相信号，信号之间相位差180°。

该单片机传输过来的方波信号为4999Hz占空比50.00％的方波信号。

该调制波驱动型精密光电检测器还包括人机界面，该人机界面连接于该单片机，将该单片机传输过来的数据进行显示和存储。

该调制波驱动型精密光电检测器还包括通讯接口，该通讯接口连接于该单片机，为该单片机与上位机的连接接口。