[发明专利]傅里叶红外光谱仪

权利要求书

1.一种傅里叶红外光谱仪，包括红外光源、干涉仪、样品室、红外检测器、激光器、激光检测器、处理器和上位机，红外检测器用于输出红外检测信号，激光检测器用于输出激光检测信号，其特征在于，所述处理器包括FPGA、第一A/D转换器、第二A/D转换器和高通滤波器，激光检测信号输入高通滤波器进行高通滤波以得到平均值为零附近的正弦波信号，红外检测信号和正弦波信号分别输入第一A/D转换器、第二A/D转换器，第一A/D转换器和第二A/D转换器的输出接入FPGA进行信号处理，以采集取样点；

FPGA将采集得到的取样点传输至上位机直至扫描结束，上位机对所有取样点构成的干涉图进行傅里叶变换，得到光谱图；

所述FPGA具有五个寄存器，分别用于存储标志位m、红外信号波峰值max1、红外信号波谷值min1、激光信号波峰值max2、激光信号波谷值min2；

所述FPGA进行信号处理的过程包括以下步骤：

（1）扫描开始前先对寄存器复位：m=0、max1=0、min1=0、max2=0、min2=0；

当正弦波信号进入正弦波下半周期，赋值m=1；当正弦波信号进入正弦波上半周期，赋值m=2；

（2）扫描开始；

（3）判断正弦波信号的信号值ad2是否大于0，若是，则赋值m=2；之后将ad2与max2进行比较，若ad2max2，则赋值max2=ad2；若ad2≤max2，则不赋值；直至判断至正弦波信号的波峰，将正弦波信号的波峰同步对应的红外检测信号的信号值ad1作为红外信号波峰值max1的赋值，并作为取样点；

判断正弦波信号的信号值ad2是否小于0，若是，则赋值m=1；之后将ad2与min2进行比较，若ad2min2，则赋值min2=ad2；若ad2≥min2，则不赋值；直至判断至正弦波信号的波谷，将正弦波信号的波谷同步对应的红外检测信号的信号值ad1作为红外信号波谷值min1的赋值，并作为取样点；

当m=1且同时正弦波信号的信号值ad20时，为一个周期的终点，若满足，则上传寄存器中max1和min1的值至上位机；

重复上述步骤（3），直至扫描结束。

2.根据权利要求1所述的一种傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述激光器为氦氖激光器或半导体激光器。

3.根据权利要求1所述的一种傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述第一A/D转换器、第二A/D转换器的采样速率不小于10MHz。

4.根据权利要求1所述的一种傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述干涉仪为迈克尔逊干涉仪。

5.根据权利要求4所述的一种傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述迈克尔逊干涉仪的动镜的移动速度不小于100cm/s。

6.根据权利要求4所述的一种傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述迈克尔逊干涉仪的动镜的移动速度匀速或不匀速。

7.根据权利要求1所述的一种傅里叶红外光谱仪，其特征在于，用于气体、固体或液体分析。