光纖傳感式紅外水分儀的製作方法

2023-05-04 17:12:56

專利名稱：光纖傳感式紅外水分儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光纖傳感式紅外水分儀，屬電子水分測量儀的技術領域。
背景技術：
與經典的105℃恆重法相比，紅外測量法是幾種快速測量方法之一，其原理是利用被測物質中含有的水分對特定波長的紅外光的吸收，不同水分對應不同吸收光強，從而得到光強與水分之間的關係。目前國內的紅外水分儀，採用發光功率大，譜線寬的鎢絲燈作光源，再利用單色濾光片或光柵等分光器件過濾出水分吸收波長和一系列參考波長而後進行測量。國際上，瑞典的波通(Perten)儀器公司生產的9100型整粒近紅外快速測定儀，可測定小麥、玉米、大豆、油菜籽等糧油作物的種籽中的水分、蛋白、脂肪等6種成分，其原理是用寬光譜光源經樣品反射及光柵分光之後得到各種成分的反射光強，以此來測定物質成分。它可以測定整粒樣品，無須粉碎，1分鐘內可快速測定120份樣品。
背景技術：
的缺點是光路結構複雜和製造成本昂貴。

發明內容
本發明的目的是推出一種光纖傳感式紅外水分儀，該儀器有信號處理電路採用一般放大電路、光路結構簡單和製造成本低等優點。
為實現上述目的，本發明採用以下技術方案。現結合


如下。
一種光纖傳感式紅外水分儀，含電源，CPU和連接在其上的外圍電路顯示模塊、鍵盤和模數轉換器A/D，電源的正、負電壓輸出端分別是VCC端和地線，模數轉換器A/D的輸出端與CPU的I/O口連接，在CPU內部的ROM內，存儲有命令CPU執行以下操作的程序，所述的操作包括指揮鍵盤工作、控制下述的LED驅動電路驅動下述的測量LEDD2和下述的參考LEDD1交替發光、接受模數轉換A/D輸出端輸出的由模數轉換器A/D轉換成數字量的紅外傳感信號、指揮顯示模塊顯示測量結果，其特徵在於，它還含LED驅動電路、測量LEDD2、參考LEDD1、雙發射光纖束1、接收光纖束2、光電二極體D3和鎖定放大器，測量LEDD2和參考LEDD1的發射光的波長分別是1450nm和1310nm，雙發射光纖束1和接收光纖束2組成發射-接收光纖束，組成雙發射光纖束1和接收光纖束2的光纖均為玻璃光纖，雙發射光纖束1的出射端和接收光纖束2的入射端合併成圓形的發射-接收面，所述的發射-接收面與所述的發射-接收光纖束的光軸垂直，組成雙發射光纖束1的出射端的光纖隨機分布排列成與所述的發射-接收面同心的圓形的發射光出射面12，組成接收光纖束2的入射端的光纖隨機分布排列成所述的發射-接收面與發射光出射面12之間的圓環形的接收光入射面20，組成雙發射光纖束1的光纖在雙發射光纖束1的發射光入射端處隨機均分成兩個分束10、11，兩個分束10、11的兩個入射面測量光入射面14和參考光入射面13分別與兩個分束10、11的光軸垂直，測量光入射面14和參考光入射面13以分別對準測量LEDD2和參考LEDD1的發光面的方式與測量LEDD2和參考LEDD1的發光面緊貼，在接收光纖束2的接收光出射端處有接收光出射面21，接收光出射面21與接收光纖束2的光軸垂直，接收光出射面21以對準光電二極體D3的感光面的方式與光電二極體D3的感光面緊貼，測量LEDD2和參考LEDD1分別與LED驅動電路的測量LEDD2輸出端和參考LEDD1輸出端連接，光電二極體D3的輸出端與鎖定放大器的輸入端連接，鎖定放大器的輸出端與模數轉換器A/D的輸入端連接。
測定被測樣品30所含的水分時，將所述的發射-接收面以對準被測樣品30的表面的方式放置在距被測樣品30的表面5-15mm處。被測樣品30可是稻穀、紙張、木材、菸絲、茶葉、咖啡等。
與背景技術相比，本發明的紅外水分儀具有以下優點(1)用發射-接收光纖束代替傳統的傳感光路傳統紅外水分儀採用發光譜線較寬的光源加以濾光片或光柵等分光器件組成發射-接收光路，即測量傳感光路，不但結構複雜而且造價昂貴。本發明的紅外水分儀採用發射-接收光纖束作為發射-接收光路，即測量傳感光路，既簡化了測量傳感光路的結構，又大大降低了傳感光路的製造成本。
(2)電路的抗幹擾能力強被測信號是一個被噪聲淹沒的微弱電信號，用一般的方法很難將其有效的放大。本發明的紅外水分儀應用鎖定放大的原理，用佔空比為1∶1的方波信號驅動測量LEDD2和參考LEDD1，令測量LEDD2和參考LEDD1發出光強交變的光信號，照射被測樣品，使光電二極體D3輸出交流的被測信號，通過對所述的交流的被測信號進行有源帶通濾波，抑制噪聲，進行交流放大，直流解調，改善信噪比，同時獲得高增益和高靈敏度，大幅度提高測量精度。

圖1是本發明的光纖傳感式紅外水分儀的結構框圖。
圖2是本發明的光纖傳感式紅外水分儀的光纖傳感光路結構和樣品盤的放置位置。
圖3是所述的發射-接收光纖束的橫截面圖。
圖4是本發明的光纖傳感式紅外水分儀的電路圖。
具體實施例方式
現結合附圖和實施例詳細說明本發明的光纖傳感式紅外水分儀和工作原理。
實施例
本實施例具有與上述的光纖傳感式紅外水分儀完全相同的結構，其進一步特徵在於LED驅動電路含第一集成電路U1、第二集成電路U2、第三集成電路U3、測量LEDD2、參考LEDD1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容C1、第二電容C2和第一電晶體T1，第一集成電路U1、第二集成電路U2和第三集成電路U3的型號分別是NE555、74LS74和MAX4624，測量LEDD2和參考LEDD1的型號分別是L7850-01和L7866，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5的阻值分別是1K、2K、1K、1K、1K，第一電容C1、第二電容C2的電容量分別是0.01μF、100P，第一電晶體T1的型號是9014，第一集成電路U1的第1腳接地，第一集成電路U1的第2腳與第6腳連接，第一集成電路U1的第4腳與第8腳連接後與VCC端連接，第一電容C1跨接在第一集成電路U1的第5腳和地線之間，第一集成電路U1的第6腳與第2腳連接，第二電容C2跨接在第一集成電路U1的第6腳和地線之間，第一電阻R1跨接在第一集成電路U1的第6腳和第一集成電路U1的第7腳之間，第二電阻R2跨接在第一集成電路U1的第7腳和VCC端之間，第二集成電路U2的第14腳和第7腳分別與VCC端和地線連接，第二集成電路U2的第2腳與第6腳連接，第一集成電路U1的第3腳與第二集成電路U2的第3腳連接，第一電晶體T1的發射極接地，第三電阻R3跨接在第二集成電路U2的第5腳和第一電晶體T1的基極之間，第一電晶體T1的集電極分別與測量LEDD2的負極和參考LEDD1的負極連接，測量LEDD2的正極經第四電阻R4與第三集成電路U3的第4腳連接，參考LEDD1的正極經第五電阻R5與第三集成電路U3的第6腳連接，第三集成電路U3的第1腳經J1端與CPU的P1.2腳連接，第三集成電路U3的第2腳與第5腳連接後與VCC端連接，第三集成電路U3的第3腳接地；鎖定放大器含光電二極體D3、第四集成電路U4、第五集成電路U5、第六集成電路U6、第七集成電路U7、第八集成電路U8、第九集成電路U9、第十集成電路U10、第十一集成電路U11、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9和第十電容C10，光電二極體D3的型號是G8422-03，第四集成電路U4、第五集成電路U5、第六集成電路U6、第七集成電路U7、第八集成電路U8、第九集成電路U9、第十集成電路U10、第十一集成電路U11的型號分別是LF356、AD829、AD829、AD829、AD829、OP177、CD4066和CD4069，第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16的阻值分別是200K、2K、2K、2K、10K、2K、30K、2K、2K、2K、3K，第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10的電容量分別是0.01μF、3300P、0.0μF、1000P、0.01μF、0.01μF、0.01μF、1μF、0.01μF，光電二極體D3的正極和負極分別與第四集成電路U4的第2腳和地線連接，第四集成電路U4的第3腳接地，第六電阻R6跨接在第四集成電路U4的第2腳和第6腳之間，第五集成電路U5的第3腳接地，第四電容C4與第八電阻R8並聯後跨接在第五集成電路U5的第2腳和第6腳之間，第三電容C3與第八電阻R8串聯後跨接在第四集成電路U4的第6腳和第五集成電路U5的第2腳之間，第六集成電路U6的第3腳接地，第六電容C6與第十電阻R10並聯後跨接在第六集成電路U6的第2腳和第6腳之間，第五電容C5與第九電阻R9串聯後跨接在第五集成電路U5的第6腳和第六集成電路U6的第2腳之間，第七集成電路U7的第3腳接地，第十二電阻R12跨接在第七集成電路U7的第2腳和第6腳之間，第七電容C7與第十一電阻R11串聯後跨接在第六集成電路U6的第6腳和第七集成電路U7的第2腳之間，第八集成電路U8的第3腳接地，第九電容C9與第十四電阻R14並聯後跨接在第八集成電路U8的第2腳和第6腳之間，第八電容C8與第十三電阻R13串聯後跨接在第七集成電路U7的第6腳和第八集成電路U8的第2腳之間，第九集成電路U9的第3腳接地，第十電容C10跨接在第九集成電路U9的第2腳和地線之間，第十一電容C11與第十六電阻R16並聯後跨接在第九集成電路U9的第2腳和第6腳之間，第十集成電路U10的第12腳和第6腳分別與第十一集成電路U11的第1腳和第2腳連接，第七集成電路U7的第6腳和第八集成電路U8的第6腳分別與第十集成電路U10的第8腳和第10腳連接，第十集成電路U10的第9腳和第11腳連接，第十五電阻R15跨接在第九集成電路U9的第2腳和第十集成電路U10的第9腳之間，第二集成電路U2的第5腳與第十一集成電路U11的第1腳連接，第九集成電路U9的第6腳與模數轉換器A/D的輸入端連接。
工作原理物質中的水分在紅外波長1450nm處，存在著較強的吸收帶。因此當波長為1450nm的近紅外光照射到被測樣品上，一部分光將被被測樣品吸收，另一部分則被其反射。所以，只要測出入射光、反射光及漫反射光的強度，就能獲取被測樣品的含水量的信息。
由Kubelka-Munk理論，得ln1R=KS+B---(3-1)]]>式中R為樣品的反射率，K為吸收係數，S為散射係數，而B為常數。
在一定的光強範圍內，吸收係數K與被測樣品所含的水分C之間呈如下關係K＝ε*C(3-2)式中ε為比例常數。
考慮到被測樣品的反射率R的定義
R=II0---(3-3)]]>式中I0為入射光的強度，I為反射光的強度。
將(3-2)、(3-3)代入(3-1)式，得lnI0I=S*C+B]]>被測樣品所含的水分C可由下式得出C=(lnI0I-B)S]]>因此只要測得I、I0和S的值，就可測得被測樣品含的水分。
測定被測樣品所含的水分時，將本發明的紅外水分儀的發射-接收面對準被測樣品的表面，兩者相距5-15mm。本發明的紅外水分儀採用雙波長反射式紅外檢測法測定被測樣品所含的水分。CPU控制LED驅動電路工作，驅動分別接在LED驅動電路的測量LED輸出端和參考LED輸出端的測量LEDD2和參考LEDD1交替發射紅外光。測量LEDD2和參考LEDD1發射的紅外光的波長分別是1450nm和1310nm。測量LEDD2和參考LEDD1發射的發射紅外光15通過雙發射光纖束1的入射端處的兩個入射面測量光入射面13和參考光入射面14、兩個分束10、11和雙發射光纖束1，傳導至圓形的發射-接收面，照射樣品盤3中的被測樣品30。被測樣品30反射的反射紅外光22通過圓環形的接收光入射面20和接收光纖束2，傳導至接收光出射面21，照射光電二極體D3的感光面。光電二極體D3的感光面將接收到的反射紅外光22轉換成電信號，從其輸出端輸出，加於鎖定放大器的輸入端。光電二極體D3接收到的反射紅外光22是微弱的調製光信號，光電二極體D3通過光電轉換，將其轉換成微弱的調製電信號，作為鎖定放大器的輸入信號。所述的輸入信號屬於模擬信號。鎖定放大器對所述的輸入信號進行帶通濾波、解調、放大。鎖定放大器把放大的輸出信號傳送至模數轉換器A/D的輸入端。模數轉換器A/D將其輸入端的模擬信號轉換成數位訊號，從其輸出端輸出，傳送至CPU的I/O口。CPU利用輸入的數位訊號，計算出被測樣品30所含的水分。CPU控制顯示模塊顯示被測樣品30所含的水分。
本發明的紅外水分儀在使用前首先要進行定標。現以被測樣品30為稻穀為例，說明之。取10g稻穀，採用標準烘乾法製備含一定水分的標準樣品。然後把該標準樣品放入儀器的樣品盤3中，用本發明的紅外水分儀測量該標準樣品所含的水分。測量的過程如下參見圖1和圖4。接通電源後，第一集成電路U1(555時基電路)產生一個頻率為20kHz的電脈衝信號。該信號經後續的第二集成電路U22分頻，第二集成電路U2的輸出端輸出一個頻率為10KHz、佔空比為1∶1的方波信號。該此方波信號作為調製信號，經第三電阻R3加至第一電晶體T1(9014)的基極。第一電晶體T1的集電極接有2個發光二極體測量LEDD2和參考LEDD1的負極，電壓VCC(5V)經第三集成電路U3(MAX4624)加至測量LEDD2和參考LEDD1的正極，第三集成電路U3是二選一開關，這樣無論哪個發光二極體工作，它們發出的紅外光都是一個頻率為10KHz的調製光信號，通過CPU控制第三集成電路U3，就可選擇兩個發光二極體中哪一個工作。按下測量鍵後，CPU通過第三集成電路U3的第1腳控制測量LEDD2和參考LEDD1交替工作，經發射光纖束1對被測樣品30進行照射。先使參考LEDD1工作，光電二極體D3接收到參考LEDD1發射的紅外光後，將其轉化為微弱的光電流，該光電流經過第四集成電路U4放大後，其輸出是一個電壓信號，由於該電壓信號是被噪聲淹沒的微弱信號，因此為了得到所需要的10KHz的電信號，在第四集成電路U4後連接了2級由第五集成電路U5和第六集成電路U6組成的有源帶通濾波器，旨在對有用信號進行選頻放大。第2級有源帶通濾波器的輸出端接第七集成電路U7，其輸出與第八集成電路U8的輸出分別連接第十集成電路U10(CD4066)的兩個開關的一端，這兩個開關的另一端相連並連接一個由第九集成電路U9組成的低通濾波器，其控制選通信號是調製方波信號及其反相信號。反相信號由第十一集成電路U11的輸出端提供。電子開關作乘法器使用，使濾波後的有用信號與參考電信號相乘，得到有用信號的各次諧波分量之和，這些諧波分量之和進入第九集成電路U9的低通濾波器後，高頻分量被濾除，只剩下與和接收光電二極體D3輸出電信號成比例的直流電壓分量，而光電二極體D3的輸出電信號的強弱是與被測樣品所含的水分成正比，因此該直流分量與被測樣品所含的水分成正比。該信號通過模數轉換器A/D轉換，就能在CPU中得到與參考發光二極體相應的電壓數字量。再使測量LEDD2工作，同樣地也能得到與測量LED相應的電壓數字量。使這兩個電壓數字量相比，即測量電壓數字量/參考電壓數字量，就能得到一個比值。由於在定標階段被測樣品所含的水分為已知，因此上述比值就與一個已知的水分值對應。通過對含不同水分的標準樣品的測量，就能得到一組與其對應的比值和畫出一條水分值-比值的關係曲線，對該曲線進行擬合，得到該曲線的函數表達式，並將其固化在CPU內的ROM中。
在用戶使用時，把水分含量值未知的稻穀放入樣品盤3中，啟動電源，按下測量鍵後，在CPU中就能獲得一個與該被測稻穀相對應的比值，把此比值代入已建立的函數關係式中，便能得到其水分值，然後把該測得的水分值顯示在顯示器上。一次測量就完成了。
如需測量其它物質如木材、紙張、咖啡等所含的的水分，則與稻穀一樣，首先根據標準樣品對本發明的紅外水分儀進行定標，建立函數關係式並將其固化在CPU內的ROM中，然後對未知水分的被測樣品進行測量，把測量結果顯示在顯示器上。
權利要求
1.一種光纖傳感式紅外水分儀，含電源，CPU和連接在其上的外圍電路顯示模塊、鍵盤和模數轉換器(A/D)，電源的正、負電壓輸出端分別是VCC端和地線，模數轉換器(A/D)的輸出端與CPU的I/O口連接，在CPU內部的ROM內，存儲有命令CPU執行以下操作的程序，所述的操作包括指揮鍵盤工作、控制下述的LED驅動電路驅動下述的測量LED(D2)和下述的參考LED(D1)交替發光、接受模數轉換器(A/D)輸出端輸出的由模數轉換器(A/D)轉換成數字量的紅外傳感信號、指揮顯示模塊顯示測量結果，其特徵在於，它還含LED驅動電路、測量LED(D2)、參考LED(D1)、雙發射光纖束(1)、接收光纖束(2)、光電二極體(D3)和鎖定放大器，測量LED(D2)和參考LED(D1)的發射光的波長分別是1450nm和1310nm，雙發射光纖束(1)和接收光纖束(2)組成發射-接收光纖束，組成雙發射光纖束(1)和接收光纖束(2)的光纖均為玻璃光纖，雙發射光纖束(1)的出射端和接收光纖束(2)的入射端合併成圓形的發射-接收面，所述的發射-接收面與所述的發射-接收光纖束的光軸垂直，組成雙發射光纖束(1)的出射端的光纖隨機分布排列成與所述的發射-接收面同心的圓形的發射光出射面(12)，組成接收光纖束(2)的入射端的光纖隨機分布排列成所述的發射-接收面與發射光出射面(12)之間的圓環形的接收光入射面(20)，組成雙發射光纖束(1)的光纖在雙發射光纖束(1)的發射光入射端處隨機均分成兩個分束(10、11)，兩個分束(10、11)的兩個入射面測量光入射面(14)和參考光入射面(13)分別與兩個分束(10、11)的光軸垂直，測量光入射面(14)和參考光入射面(13)以分別對準測量LED(D2)和參考LED(D1)的發光面的方式與測量LED(D2)和參考LED(D1)的發光面緊貼，在接收光纖束(2)的接收光出射端處有接收光出射面(21)，接收光出射面(21)與接收光纖束(2)的光軸垂直，接收光出射面(21)以對準光電二極體(D3)的感光面的方式與光電二極體(D3)的感光面緊貼，測量LED(D2)和參考LED(D1)分別與LED驅動電路的測量LED(D2)輸出端和參考LED(D1)輸出端連接，光電二極體(D3)的輸出端與鎖定放大器的輸入端連接，鎖定放大器的輸出端與模數轉換器(A/D)的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的光纖傳感式紅外水分儀，其特徵在於，LED驅動電路含第一集成電路(U1)、第二集成電路(U2)、第三集成電路(U3)、測量LED(D2)、參考LED(D1)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第一電容(C1)、第二電容(C2)和第一電晶體(T1)，第一集成電路(U1)、第二集成電路(U2)和第三集成電路(U3)的型號分別是NE555、74LS74和MAX4624，測量LED(D2)和參考LED(D1)的型號分別是L7850-01和L7866，第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)的阻值分別是1K、2K、1K、1K、1K，第一電容(C1)、第二電容(C2)的電容量分別是0.01μF、100P，第一電晶體(T1)的型號是9014，第一集成電路(U1)的第1腳接地，第一集成電路(U1)的第2腳與第6腳連接，第一集成電路(U1)的第4腳與第8腳連接後與VCC端連接，第一電容(C1)跨接在第一集成電路(U1)的第5腳和地線之間，第一集成電路(U1)的第6腳與第2腳連接，第二電容(C2)跨接在第一集成電路(U1)的第6腳和地線之間，第一電阻(R1)跨接在第一集成電路(U1)的第6腳和第一集成電路(U1)的第7腳之間，第二電阻(R2)跨接在第一集成電路(U1)的第7腳和VCC端之間，第二集成電路(U2)的第14腳和第7腳分別與VCC端和地線連接，第二集成電路(U2)的第2腳與第6腳連接，第一集成電路(U1)的第3腳與第二集成電路(U2)的第3腳連接，第一電晶體(T1)的發射極接地，第三電阻(R3)跨接在第二集成電路(U2)的第5腳和第一電晶體(T1)的基極之間，第一電晶體(T1)的集電極分別與測量LED(D2)的負極和參考LED(D1)的負極連接，測量LED(D2)的正極經第四電阻(R4)與第三集成電路(U3)的第4腳連接，參考LED(D1)的正極經第五電阻(R5)與第三集成電路(U3)的第6腳連接，第三集成電路(U3)的第1腳經J1端與CPU的P1.2腳連接，第三集成電路(U3)的第2腳與第5腳連接後與VCC端連接，第三集成電路(U3)的第3腳接地；鎖定放大器含光電二極體(D3)、第四集成電路(U4)、第五集成電路(U5)、第六集成電路(U6)、第七集成電路(U7)、第八集成電路(U8)、第九集成電路(U9)、第十集成電路(U10)、第十一集成電路(U11)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻(R10)、第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第六電容(C6)、第七電容(C7)、第八電容(C8)、第九電容(C9)和第十電容(C10)，光電二極體(D3)的型號是G8422-03，第四集成電路(U4)、第五集成電路(U5)、第六集成電路(U6)、第七集成電路(U7)、第八集成電路(U8)、第九集成電路(U9)、第十集成電路(U10)、第十一集成電路(U11)的型號分別是LF356、AD829、AD829、AD829、AD829、OP177、CD4066和CD4069，第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻(R10)、第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)的阻值分別是200K、2K、2K、2K、10K、2K、30K、2K、2K、2K、3K，第三電容(C3)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第六電容(C6)、第七電容(C7)、第八電容(C8)、第九電容(C9)、第十電容(C10)的電容量分別是0.01μF、3300P、0.01μF、1000P、0.01μF、0.01μF、0.01μF、1μF、0.01μF，光電二極體(D3)的正極和負極分別與第四集成電路(U4)的第2腳和地線連接，第四集成電路(U4)的第3腳接地，第六電阻(R6)跨接在第四集成電路(U4)的第2腳和第6腳之間，第五集成電路(U5)的第3腳接地，第四電容(C4)與第八電阻(R8)並聯後跨接在第五集成電路(U5)的第2腳和第6腳之間，第三電容(C3)與第八電阻(R8)串聯後跨接在第四集成電路(U4)的第6腳和第五集成電路(U5)的第2腳之間，第六集成電路(U6)的第3腳接地，第六電容(C6)與第十電阻(R10)並聯後跨接在第六集成電路(U6)的第2腳和第6腳之間，第五電容(C5)與第九電阻(R9)串聯後跨接在第五集成電路(U5)的第6腳和第六集成電路(U6)的第2腳之間，第七集成電路(U7)的第3腳接地，第十二電阻(R12)跨接在第七集成電路(U7)的第2腳和第6腳之間，第七電容(C7)與第十一電阻(R11)串聯後跨接在第六集成電路(U6)的第6腳和第七集成電路(U7)的第2腳之間，第八集成電路(U8)的第3腳接地，第九電容(C9)與第十四電阻(R14)並聯後跨接在第八集成電路(U8)的第2腳和第6腳之間，第八電容(C8)與第十三電阻(R13)串聯後跨接在第七集成電路(U7)的第6腳和第八集成電路(U8)的第2腳之間，第九集成電路(U9)的第3腳接地，第十電容(C10)跨接在第九集成電路(U9)的第2腳和地線之間，第十一電容(C11)與第十六電阻(R16)並聯後跨接在第九集成電路(U9)的第2腳和第6腳之間，第十集成電路(U10)的第12腳和第6腳分別與第十一集成電路(U11)的第1腳和第2腳連接，第七集成電路(U7)的第6腳和第八集成電路(U8)的第6腳分別與第十集成電路(U10)的第8腳和第10腳連接，第十集成電路(U10)的第9腳和第11腳連接，第十五電阻(R15)跨接在第九集成電路(U9)的第2腳和第十集成電路(U10)的第9腳之間，第二集成電路(U2)的第5腳與第十一集成電路(U11)的第1腳連接，第九集成電路(U9)的第6腳與模數轉換器(A/D)的輸入端連接。
全文摘要
一種光纖傳感式紅外水分儀，含電源，CPU和連接在其上的外圍電路顯示模塊、鍵盤和模數轉換器(A/D)，LED驅動電路，測量LED(D2)，參考LED(D1)，雙發射光纖束(1)，接收光纖束(2)，光電二極體(D3)和鎖定放大器。用發射－接收光纖束作測量傳感光路，結構簡單，製造成本低。電路的抗幹擾能力強，用佔空比為1∶1的方波信號驅動測量LED(D2)和參考LED(D1)，令測量LED(D2)和參考LED(D1)發出光強交變的光信號，照射被測樣品，使光電二極體(D3)輸出交流的被測信號，通過對所述的交流的被測信號進行有源帶通濾波，抑制噪聲，進行交流放大，直流解調，改善信噪比，同時獲得高增益和高靈敏度，大幅度提高測量精度。
文檔編號G01N21/35GK1982871SQ20061002626
公開日2007年6月20日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者張為民, 趙奕陽 申請人:華東師範大學