基于LabVIEW的荧光光谱测试系统的设计

发布时间：2020-08-14 19:39

【摘要】：目前,我国不断深入对荧光光谱测试系统的研究,该系统采用荧光光谱检测技术来得到检测物质材料的荧光光谱,具有精度高、宽光谱的优点,且被广泛应用到物质检测、荧光探针以及稀土掺杂发光材料等方面的研究。荧光光谱测试系统是采用荧光光谱测试技术结合上位机虚拟软件实现荧光数据的采集、转换、处理以及显示的整体,研究该系统的升级对保持其先进性具有重要的意义。文章从硬件和软件两个方面对本文设计的荧光光谱测试系统进行了详细的阐述。其中,硬件系统部分制定出整体的设计方案,主要包括斩波器及其电路的设计、光栅单色仪及其控制电路的设计以及锁相放大器,分别用于对荧光信号实现调制为固定频率的脉冲、分解为单色光和滤波等的操作。软件系统借助于上位机LabVIEW的虚拟仪器技术平台,使用LabVIEW编程主要是对前面板和程序框图的设计。程序框图中使用各种图形化代码实现系统的功能,结合前面板的显示,最终设计出效率更高、方便研究人员使用的的人机界面操作系统。运用该系统可以对采集到的荧光数据进行显示、处理和存储,数据处理部分主要包括巴特沃斯滤波器和曲线的拟合。最后,为验证测试系统的实际应用能力,文章还介绍了应用该系统进行对KLa(MoO_4)_2:Ho3+/Yb3+和Y_2O_3:Er3+/Gd3+样品的检测,得到了两者的光谱曲线,证明了本次设计的系统的可靠性,实现了对荧光光谱测试系统的升级的目标。
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH744.1
【图文】：

吉林建筑大学工程硕士论文第 2 章 荧光光谱测试系统的硬件组成2.1 总体方案设计出一套基于 LabVIEW 的荧光光谱测试系统，整个测试系统主要包括斩波器、Omni- 3007 光栅单色仪、光电探测器、SR830 锁相放大器与上位机荧光光谱测试系统。根据荧光光谱测试系统的实际应用上的需求，本文使用 LabVIEW编写荧光光谱测试系统的测试软件部分，能够完成荧光数据的采集、显示、分析处理和保存的功能，详细的系统的工作流程框图如图 2-1 所示：

图 2-2 斩波器斩波片Fig.2-2 Chopper of chopper计中使用 MC1F10A 可调节的 1，这种斩波片选择的 0.01 英寸的占空比。这个叶片能够扩展光学 10 槽叶片由两个圆盘构成。使对准且朝前。拧紧安装螺丝，可同占空比决定了光束的最大直径C1F10HP 叶片。这种叶片斩波频00kHz。同步操作则需要设计为有将光束聚集到叶片槽最宽处，则能

7脉频调制（PFM）、脉位调制（PPM）、脉码调制（PCM）和增量调制（ΔM）。相比较而言，PWM 调制方式可降低整个系统的电阻损耗，采用调节脉冲的初始时间以及脉冲之间的延时时间的方式，控制电机匀速转动的时候，此时改变运动方向，电机不会立马恢复到原先的速度，必须要开始执行短时的加速操作，通常起步需要实行升频措施，而需要暂停运行的时候还要进行必要的减速措施，但是减速时间少于加速时间。为保证不失步运行，电机需要低速启动，接着才能提高速度，最后减小速度直至停止。这一过程的控制都要加上必要的时间延时，升频过程中延时需要不断减小，降频则又刚好相反，恒速保持不变。另外角度上发生变化是根据原来的角度进行比较，大则正传，小则逆转。(3) 控制电路AT89C51 是由高密度与非易失性存储技术生产的低电压、高性能 CMOS 的

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵兵;祁宁;张克勤;;稀土上转换发光纳米材料的制备与应用[J];现代化工;2017年09期

2 韩少春;王育华;曾巍;陈文波;;An outlook of rare-earth activated persistent luminescence mechanisms[J];Journal of Rare Earths;2016年03期

3 赵常寿;陈征祥;樊蓉;;基于LabVIEW和NI-VISA的RS232串口通信程序设计[J];电脑编程技巧与维护;2015年01期

4 张艳莉;;基于最小二乘法拟合直线的研究[J];信息通信;2014年11期

5 朱宝国;;浅析光栅单色仪步进电机驱动及其系统设计[J];电子制作;2012年12期

6 寇婕婷;巴音贺希格;唐玉国;齐向东;于宏柱;;Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准[J];光谱学与光谱分析;2012年04期

7 吴新华;;虚拟仪器在数据采集中的应用[J];萍乡高等专科学校学报;2011年06期

8 梁小蕊;江炎兰;周鸣宇;李慧;;稀土材料的应用及发展趋势[J];化学工程师;2011年05期

9 李林;张翔宇;;Tm~(3+)离子掺杂上转换发光材料的研究进展[J];青海师范大学学报(自然科学版);2010年04期

10 韩朋德;张乐;黄啸谷;王丽熙;张其土;;溶胶凝胶燃烧合成法制备Y_2O_3∶RE(RE=Er或Er/Yb)上转换发光材料[J];光谱学与光谱分析;2010年11期

相关博士学位论文 前2条

1 胡红英;局域波分解方法、特征剖析及应用研究[D];大连理工大学;2006年

2 熊宇虹;微型光谱仪信号处理与分析系统的研究[D];重庆大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 杜鹏辉;基于LabVIEW的浪高数据采集系统设计与实现[D];大连理工大学;2017年

2 史毅磊;虚拟仪器系统设计与实现[D];华东师范大学;2017年

3 范力予;工业焊缝形貌的线激光三维识别检测算法的研究[D];中北大学;2016年

4 丁文;稀土离子光谱参量的第一性原理研究[D];中国科学技术大学;2015年

5 杨宏伟;嵌入式微弱信号采集系统设计与实现[D];重庆大学;2014年

6 曹亮;基于LabVIEW的光谱分析系统研究[D];长春理工大学;2014年

7 张德智;直流微电流标准源设计[D];电子科技大学;2013年

8 闫为国;基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪的设计与实现[D];电子科技大学;2013年

9 魏旭可;基于STM32单片机的光谱仪数据采集与处理系统[D];中国海洋大学;2012年

10 丁雷;白鼠脑电信号远控采集处理系统的设计与研究[D];山东科技大学;2010年

本文编号：2793459