【摘 要】
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光谱分析测试技术和光谱仪器的应用非常广泛,在物理化学基础理论研究、天文观测、矿产资源勘测和工业产品质量分析等领域发挥着重要作用。随着PC机的广泛使用,其配置越来越高
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光谱分析测试技术和光谱仪器的应用非常广泛,在物理化学基础理论研究、天文观测、矿产资源勘测和工业产品质量分析等领域发挥着重要作用。随着PC机的广泛使用,其配置越来越高,功能越来越强。针对高精度、高速度的光谱测量要求,本文设计了一个基于虚拟仪器的可见光谱数据采集与处理系统,包括光学系统设计、硬件设计及应用程序设计三部分工作。文章首先对整个光学系统以及光电转换和采集模块进行了理论的分析,从理论上证明系统的可行性。用彩色线阵TCD2252D图像传感器采集光谱信号;然后通过硬件对模拟信号进行放大和低通滤波基本信号调理,去除高频噪声;信号与计算机之间的通讯是借助于NI公司的一款PCI-6251采集卡实现的,通过软件设置对采集卡进行控制。对采集到的光谱信号采用帧减法消除背景杂波、增强目标,将目标信号从背景杂波及系统噪声中提取出来;利用LabVIEW8.5编写测试程序,实现了光谱数据的采集、处理、分析、显示及传输等功能。利用软件编程再次对信号进行了滤波处理,增加了增益调整功能;采用最小二乘法对系统进行波长标定,实现了光谱的峰值查找功能,且与传统的线性定标法进行对比,进一步改善了测量精度。实验结果表明测量误差在可接受的范围内。通过网络实时发布测量数据,远程用户可方便地浏览测量情况。
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