最近在做光信号接收实验中发现,由于光源是按一定频率闪烁,所以接受到得电压信号很不稳定,请教该如何处理来提高接受信号的稳定性,谢谢!
你是不是先把您的想法说一说,画个图出来,大家才好帮你分析呀
我做的是光化学实验,目的是利用某一波长的紫外光,检测水中化学需氧量的含量,光源是氙灯,并且按一定的频率闪烁,接受方采用滤光片和光电检测器接收特定波长的光,接受到得电压信号经过简单负反馈放大电路直接送到AD。现在就是想提高接受电压的稳定,不知应该怎么处理。听说有光电补偿的光电二极管或检测器,但是小弟太笨没找到相关资料,如果哪位大哥有,请帮忙介绍一下,谢谢!!
某一波长的紫外光是不是那个光源氙灯?
氙灯能否按一定的频率闪烁?(氙灯是一种高压启动的放电灯,从启动到正常发光需要一定的时间?)!多高的频率?
检测水中化学需氧量的含量!是怎样的方法?
可能这个问题太专业了?看看有没有朋友可以帮到你!
愣是没看出道道来
接收“按一定的频率闪烁”的光咋滴就不稳定了?是不是想检测出峰值电压?似乎问题没描述清楚。
回复 6楼 仙猫 的帖子
不是想读峰值,就是直接读检测器的电压,连续读的情况下总是相差2,3十个毫伏,自己感觉是光源的频率闪烁导致接受信号的波动,不知道接收端该如何处理以提高信号稳定性,最好控制在每次所读电压波动不要超过1毫伏。
光从楼主描述的字面上看,感觉“按一定的频率闪烁”是关键,A/D时机若掌握不好的话,那么读入值或许是个过渡过程,不易读准也情有可原了。
找稳定输出的办法,首先要弄清问题的根源才好下手。建议把具体电路和处理方法亮出来方好讨论下去,否则瞎猜估计不会有什么结果。
回复 9楼 仙猫 的帖子
明白您的意思,就是控制好AD的读取,尽量每次都读相同位置的电压,时间控制上好像有点难度,应该注意哪些量呢?灯的电源是和灯配套买的,所以提供不了电路图,而接收就是简单的用了 7650 和AD7705, 7650pdf中有他的典型外围电路 ,输出直接送到AD。还有就是,通过看资料了解到在这种频率在输出信号后都要加上 高通滤波器和带通滤波器,我的电路中暂时还没有加,我只是想请教一下,既然加带通滤波器了为什么前边还要加高通呢?我刚开始学模拟,有很多不懂,请多多指教,谢谢!
楼上的资料是ICL7650S,斩波运放,能自动剔除漂移的。不过总不能只给器件型号让人猜电路吧?
问题讨论的思路展开些好--时间要素
羡慕楼主涉足环保的项目,祝你成功。也很关注这个讨论。
问题关键似乎不在于你提出的这几个具体电路半身(虽然会有影响),而在于光源、斩波和变换几个时间量的关系协调这个更重要的方面,这是吸收式测量中采用的相对比较这一基本方法所决定的。但是至今尚未看到楼主提出这方面的关键情况,。
氙灯光源很关键,从电化学分析角度看,它确确实实是个日光型广谱光源(在检出测经滤光获取需要的紫外部分);但对我们搞电路的人,也就是从电路上分析,它更是一个信号源,是关系到电路整体设计的主导要素,特别是它的频率和持续(光和电的)时间和波形。光源可以外购,但要自己可以掌握和取得这些参数,至少要在设计中能作为比较基准去准确的捕捉和把握它。再强调一下:这种吸收的比较方式测试,采样(时)点特别关键。
关于斩波电路的选型和使用等其它问题,在没有拿到比较翔实参数前,不便深入发表意见。
还是要强调一下,以上议论是在没有得到楼主丰富信息情况下说的,难免有“凭空猜测”的味道,原谅。
[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-12-10 12:54 编辑 ]
为什么总用3/4号仿宋? 答:大点清楚‘,仿宋是工程图的标准字体。
回复 11楼 仙猫 的帖子
临时搭的电路做实验,所以先前也没仔细画电路图,我会尽快整理出来的,供大家参考.
回复 12楼 xiaoxif 的帖子
谢谢您的意见!关于光源的电路,现在还真的无法提供太多电路方面的资料,灯电源是和灯配套来的,价格太高(5000元),所以我们也打算要自己做电源,也参考了一下其他电源整理了一套电源电路图,如果有必要可以供大家参考一下。
它自带的这个电源的频率可调10-100HZ,氙灯的维持电压可调400-1000V,对与采样来说需要高速的AD么?我们现在用的是AD7705,能满足要求么?
时间参数--回复楼主
脉冲氙灯的时间参数有两个:一是楼主提出的重复频率,还有一个对这个测试来讲更重要的时间参数,就是宽度(放电电流、或说闪光的宽度),由于放电期间的曲线顶部不是平直的,这样在放电期间不同点就会得到不同的结果。
表面上看,这是一个“低速”测量,但是却潜在着和速度相关的参数,根据我过去接触过的参数,脉冲氙灯的放电持续大约是0.5mS,真正的测试采样就处在这个时间间隔内。那么,按一般概念,这个信号的有效能量频宽大约为8kHz,因此理论上的最低采样频率至少应当是16kHz。但是要注意,“平顶”部分的微细差异都会影响这个测试的可重复性和精度,这样就会要求远高于上面说的16kHz采样频率。
AD7705是一款基于Sigma-Delta结构的ADC电路,其可设置采样频率在30-300kHz之间,粗略估算:这就相当于在“平直”部分可以获取的采样约在20-200个点的范围内,应当可以满足要求,但是要看产品的设计(定量)要求,而且其合理性还会取决于整体设计思路。
需要说明的是:1、所取脉宽参数不是楼主提供的实际参数,而是过去的经验数;2、关于ADC,没有考虑采样频率的选择设置对ADC其它指标的影响。
我想,上面关于时间关系的讨论可能同样也适用于所用斩波放大的选型和使用。
[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-12-11 23:41 编辑 ]
为什么总用3/4号仿宋? 答:大点清楚‘,仿宋是工程图的标准字体。
回复 15楼 xiaoxif 的帖子
谢谢!
看来重点就是要在放电的0.5ms内读数了。那么对于灯的闪烁控制就非常重要了,它自带的这个电源虽然频率可调但不能精确控制,我们自己要做的电源打算用单片机自带的定时器做PWM调制进行频率控制,这样的话是不是会好点?高压控制开关,接收器或放大器等器件的可能有延迟,需不需要在程序设计上考虑进去呢?
[ 本帖最后由 mwl0223 于 2009-12-13 20:03 编辑 ]
捕获时机、样点密度--两个问题
我想是这样的,这样的理解,问题就转化(转移)到下面两个重点上了。
1、0.5mS时间内的样点密度(点数)。其中,绝对密度取决于你的设计要求;而更重要的却是:一定要注意这个测试是相对的两个量值(吸收的和未被吸收的)比较。
2、第二个问题是,捕获时机的把握。
光源重要,所强调的是对它做准确的把握,而不一定要自己制作(时间成本可能太高,那也是个不错的产品)。只要有了这个对光源在电路中这一本质属性的认识就够了。
这个系统有这样的特点:采样(相对)高速,而控制过程低速,这就为你在总体方案和软件上做文章打了一个好的基础,难度不会太大。
通过上面的讨论,就知道那个斩波放大在这里的缺点了(主要指斩波频率),何况现在低漂移直流放大器很多,早不是遇直流弱信号,非斩波莫属的历史过去了。
[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-12-13 21:47 编辑 ]
为什么总用3/4号仿宋? 答:大点清楚‘,仿宋是工程图的标准字体。
我有个意建,
我想你测的是原子的吸收光谱吧,而且是光功率自动测量?
1,我觉得可以这样去改进,用一个同性能的光接收器,不经过,待测样品,,然后与通过待测样品的做对比.
2.你说的闪烁问题,可能会有如下一些原因:
a,发光灯电流电压不稳定.
b,发光灯工作状态没调好,可能出现声子振动之类的.换能方式,这样光功率在变化.
c,样品密度,流动性的变化.
d,低噪放受干扰.
f,ADC没用好,(我遇到过,VREF,受干扰和ADC采保放大器没偏置好两种问题),都是你说的这种现象.
楼主能多说明项目的总体就多谢了,我也能学习一下.