当前位置 > 天游 > 招聘信息 > 紫外可见双路分光光度计系统研究

紫外可见双路分光光度计系统研究

时间:2019-02-10 19:58:50 来源:天游 作者:匿名



介绍

紫外 - 可见区域通常是指190-780nm的波长范围,因为溶液中分析物分子中的价电子可以选择性地吸收从基态到激发态的紫外或可见光,以形成紫外 - 可见吸收光谱,从光源辐射。当单色光通过待测溶液时,光通过波长选择器并被具有某些特性的化合物吸收。吸收尺寸与溶液中分析物浓度之间的关系符合Lambert-Beer定律;解决方案本身用作两个光束的参考。不同波长的两个波长的单色光λ1和λ2(Δλ=1~2nm)快速交替地通过检测器以产生AC信号,并且测量软件自动确定与溶液浓度成比例的吸光度差ΔA。定量光信号通过光检测器转换为较弱的电信号,并通过放大和A/D转换直接输出到PC。结果由测量软件显示和打印;本文采用光束通过半反射镜头进行双向光电检测。器件输出的数据信号的同步采样处理更好地抑制了温度漂移和器件特性分布误差,从而降低了系统噪声;直接片上电流积分和电荷采样有效避免了各级放大器电路的累积转换误差,减少了模拟器件的数量,充分发挥现有数字集成电路和数字信号处理系统的优势,从而有效提高光度计系统的整体性能。

1双结构光电探测系统的研究

当单色光通过待测溶液时,它被溶液中具有一定特征吸收的化合物吸收。溶液中吸收大小与分析物浓度之间的关系符合Lambert-Beer定律:,其中: A是吸光度; φ0是入射光通量。 ; φtr是透射光通量; T是投射比,K是吸收系数; b是光程长度; c是溶液中分析物的浓度。当光程长度b和吸收系数K恒定时,吸光度A与溶液中分析物的浓度c成比例。该定律可用于定量分析;分光光度计的总体结构如图2所示。分光光度计主要由光源,样品区,单色仪(色散),信号光电探测器,信号处理,LED显示屏,测量软件等组成[1];图2显示。如图1所示的单色光。通过半反射镜1分割图2所示的光,并且在信号光通过样品池2之后由信号光电检测器3接收透射光,并且反射光由参考光电检测器4直接接收;双通道电荷采样器5的两个信号输入通道分别连接到信号光电探测器3和参考光电探测器4的电流信号输出端,并且光电探测器3和4的输出光电流直接收集,并集成到A/D采样的充电信号;信号光电探测器3和双通道电荷采样器5安装在同一采样电路板上,两者之间的距离应尽可能小,以减少电荷转移过程中的电磁干扰。由于结构原因,参考光电探测器4的输出引脚不能直接连接到双通道电荷采样器5所在的电路板,而是通过低泄漏同轴电缆8连接。同步信号发生器6提供不同的双通道电荷采样器5工作所需的时序[2];控制器7提供双通道电荷采样器5和同步信号发生器6所需的信号以操作整个系统,并且电路板通过电缆连接到控制器,并且诸如调零和对数转换的功能都是在控制器中完成。

2通道双通道分光光度计电路系统的实现

在光信号通过光检测器之后,它被转换成电信号。此时,电信号弱[3],放大,A/D转换,信号处理并通过接口部分直接输出到PC,结果显示和打印全部通过相关表。测试软件完成;双光路分光光度计的信号处理硬件结构图如图3所示。

由于从光电探测器输出的电流信号弱到nA的量级,内部积分电路将信号放大到对应于A/D转换器的满量程的幅度,其中选择20位精度以提高测量精度。 A/D转换器[4];光电探测器产生的电信号在积分和A/D转换后进入MCU,MCU选择处理数据然后将信号传输到PC。测量信号由运行的测量软件获得。执行处理;在传输速率要求不高的情况下,通过连接PC与单片机之间的RS232标准串行接口实现应用系统与PC之间的数据交换;鉴于单片机的输入输出电平是TTL电源串口与PC RS232标准的电气规格是不一致的[5]。要实现MCU和PC之间的数据读取,必须执行电平转换。由于双RS232收发器的MAX232只需要±5 V电源,因此选择MAX232。电平转换装置如图4所示。软件处理部分包括系统初始化和自诊断,电机驱动,数据采集,液晶显示和打印输出,如图5所示[6]。

上电和上电后,系统本身应将系统和相关存储单元中的所有命令设置为初始状态,并完成系统的自诊断。发生故障时,会发出警报并在PC上发出错误消息;步进电机它是一个将电脉冲信号转换为机械角位移的执行器。其特征在于输入电脉冲的一个步骤。转子的角位移和转速分别与输入电脉冲的数量及其频率成比例,并且在时间上成比例。输入脉冲同步,测量软件根据用户的要求和位置信号,输入电脉冲的数量和频率以及电机绕组的电源相序,通过驱动器向步进电机发送控制命令通过RS232传输到下位MCU以获得所需信息。转角,转速,转向和驱动电机实现光学或机械部件自动控制到指定位置;数据采集??包括A/D驱动,通讯及其存储部分,数据处理完成后,用户将通过系统界面与打印机连接。测量结果。

3系统相关绩效指标比较

表1显示了双向同时采样紫外分光光度计和普通双波长扫描紫外分光光度计的性能指标的比较。从表1可以看出,该系统的主要性能指标明显优于普通的双波长扫描紫外分光光度计。指数;这里,发光度是指在紫外区域中在220nm(NaI)或340nm(NaNO 3)处测量的透射率%T,以及在可见区域中在384mg/L KMnO 4处测量的525nm处的透射率。 [7];用重铬酸钾0.005mol/L H2SO4溶液检测光度精度;系统的稳定性通过光度计在时间扫描模式下预热2小时,并在500nm波长下连续测量1小时。记录吸光度 - 时间谱曲线的峰 - 峰值测量值;在时间扫描模式下,在500nm的波长下连续测量光度噪声120秒,并且通过记录的吸光度 - 时间光谱测量峰 - 峰值测量值。改变响应时间可以提高信噪比;鉴于使用从双向光电探测器输出的数据信号的同时采集的处理结构,更好地抑制了温度漂移和器件特性分布误差,从而降低了系统噪声,并且直接片上电流产品。电荷累积有效避免采样误差放大电路转换电平,充分发挥数字控制的优势,有效提高光度计系统的整体性能。4。结论

尽管已经建立了紫外 - 可见分光光度计的理论框架,但是目前大多数光谱系统基本上使用两种单色光λ1,λ2(Δλ=1~2nm)双波长扫描形式来分离成单独的光电探测器和放大。因此,电路[8]对放大电路的增益,噪声,温度漂移,输入和输出阻抗有严格的要求,并且元件本身的多级转换会导致较大的误差,从而导致设计和调试的复杂化。电路;在本文中,用于同步采集光电探测器输出信号的双通道光谱结构抑制了温度漂移和器件特性分布误差,并降低了系统噪声。直接片上电流积分和电荷采样有效避免了各级放大电路。累积转换误差同时去除中间放大链路以减少干扰;零调整,减法和对数转换等功能都在数字信号处理控制器中完成;随着分裂技术,检测技术和微处理器DSP技术的广泛应用,追求准确,快速,可靠的分光光度计性能指标,使智能化,在线化,高速化和小型化不断完善和提高。

摘录自:中国计量与测量网络

[关键词]双向分光光度计,奥克官方网站,北京世纪奥克

>

下一篇:电液伺服多变量控制测试装置的研制