一种红外光谱仪专利检索-光谱光学专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

一种红外光谱仪

阅读：95发布：2021-02-25

IPRDB可以提供一种红外光谱仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于光谱仪技术领域，具体涉及一种红外光谱仪，包括光发射模块、光谱检测模块和微控制器，所述发射模块和光谱检测模块分别与微控制器电连接；所述光谱检测模块包括单点传感器、放大子模块和转换子模块；所述单点传感器、放大子模块和微控制器依次电连接。本实用新型采用单点传感器，节省了成本，缩小了光谱仪的体积，便于携带；相比于半导体阵列传感器，提高了分辨率和性能，提升了检测数据的准确性。，下面是一种红外光谱仪专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种红外光谱仪，其特征在于，包括光发射模块、光谱检测模块和微控制器，所述发射模块和光谱检测模块分别与微控制器电连接；

所述光谱检测模块包括单点传感器、放大子模块和转换子模块；所述单点传感器、放大子模块和微控制器依次电连接。

2.根据权利要求1所述的一种红外光谱仪，其特征在于，所述发射模块包括黄色发射灯D1、蓝色发射灯D2和绿色发射灯D3；

所述黄色发射灯D1的阳极经电阻R22接3.3V电源，黄色发射灯D1的阴极接微控制器的第一发射控制端；

所述蓝色发射灯D2的阳极经电阻R23接3.3V电源，蓝色发射灯D2的阴极接微控制器的第二发射控制端；

所述绿色发射灯D3的阳极经电阻R24接3.3V电源，绿色发射灯D3的阴极接微控制器的第三发射控制端。

3.根据权利要求1所述的一种红外光谱仪，其特征在于，所述放大子模块包括第一放大器U3A和第二放大器U3B；

所述单点传感器的第一输出端接第一放大器U3A的反相输入端，2.5V电源端接第一放大器U3A的正相输入端，第一放大器U3A的输出端经相互并联的电阻R13和电容C17接第一放大器U3A的反相输入端，第一放大器U3A的输出端经电阻R12接转换子模块；

所述单点传感器的第二输出端接第二放大器U3B的反相输入端，2.5V电源端接第二放大器U3B的正相输入端，第二放大器U3B的输出端经相互并联的电阻R2和电容C9接第二放大器U3B的反相输入端，第二放大器U3B的输出端经电阻R6接转换子模块。

4.根据权利要求3所述的一种红外光谱仪，其特征在于，所述转换子模块包括模数转换器U4和第三放大器U2；

所述第一放大器U3A的输出端经电阻R12接模数转换器U4的第一模拟输入端；所述第二放大器U3B的输出端经电阻R6接模数转换器U4的第二模拟输入端；

2.5V电源端经电阻R1接第三放大器U2的正相输入端，第三放大器U2的输出端接第三放大器U2的反相输入端，第三放大器U2的输出端经电阻R15接模数转换器U4的第一参考电压端，模数转换器U4的第二参考电压端经电阻R16接地；

模数转换器U4的四个SPI通讯端接微控制器的四个SPI通讯端。

5.根据权利要求4所述的一种红外光谱仪，其特征在于，所述模数转换器U4采用的型号为ADS1255IDB。

6.根据权利要求5所述的一种红外光谱仪，其特征在于，所述第一放大器U3A和第二放大器U3B采用的型号为OPA2376AIYZDT；所述第三放大器U2采用的型号为OPA350EA。

7.根据权利要求1所述的一种红外光谱仪，其特征在于，所述微控制器采用的型号为TM4C1297NCZADI3。

说明书全文

一种红外光谱仪

技术领域

[0001] 本实用新型属于光谱仪技术领域，具体涉及一种红外光谱仪。

背景技术

[0002] 红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器。红外光谱仪通常由光源，单色器，探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同，分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言，当样品吸收了一定频率的红外辐射后，分子的振动能级发生跃迁，透过的光束中相应频率的光被减弱，造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差，从而得到所测样品的红外光谱。

[0003] 现有的光谱仪大多数采用的是半导体阵列传感器，这种光谱仪不仅成本高，而且体积比较大，这种半导体传感器会使得一些光在折射过程中流逝，从而影响数据的准确性。实用新型内容

[0004] 针对以上问题的不足，本实用新型提供了一种红外光谱仪，采用单点传感器，节省了成本，缩小了光谱仪的体积，便于携带；相比于半导体阵列传感器，提高了分辨率和性能，提升了检测数据的准确性。

[0005] 本实用新型提供了一种红外光谱仪，包括光发射模块、光谱检测模块和微控制器，所述发射模块和光谱检测模块分别与微控制器电连接；

[0006] 所述光谱检测模块包括单点传感器、放大子模块和转换子模块；所述单点传感器、放大子模块和微控制器依次电连接。

[0007] 优选地，所述发射模块包括黄色发射灯D1、蓝色发射灯D2和绿色发射灯D3；

[0008] 所述黄色发射灯D1的阳极经电阻R22接3.3V电源，黄色发射灯D1的阴极接微控制器的第一发射控制端；

[0009] 所述蓝色发射灯D2的阳极经电阻R23接3.3V电源，蓝色发射灯D2的阴极接微控制器的第二发射控制端；

[0010] 所述绿色发射灯D3的阳极经电阻R24接3.3V电源，绿色发射灯D3的阴极接微控制器的第三发射控制端。

[0011] 优选地，所述放大子模块包括第一放大器U3A和第二放大器U3B；

[0012] 所述单点传感器的第一输出端接第一放大器U3A的反相输入端，2.5V电源端接第一放大器U3A的正相输入端，第一放大器U3A的输出端经相互并联的电阻R13和电容C17接第一放大器U3A的反相输入端，第一放大器U3A的输出端经电阻R12接转换子模块。

[0013] 所述单点传感器的第二输出端接第二放大器U3B的反相输入端，2.5V电源端接第二放大器U3B的正相输入端，第二放大器U3B的输出端经相互并联的电阻R2和电容C9接第二放大器U3B的反相输入端，第二放大器U3B的输出端经电阻R6接转换子模块。

[0014] 优选地，所述转换子模块包括模数转换器U4和第三放大器U2；

[0015] 所述第一放大器U3A的输出端经电阻R12接模数转换器U4的第一模拟输入端；所述第二放大器U3B的输出端经电阻R6接模数转换器U4的第二模拟输入端；

[0016] 2.5V电源端经电阻R1接第三放大器U2的正相输入端，第三放大器U2的输出端接第三放大器U2的反相输入端，第三放大器U2的输出端经电阻R15接模数转换器U4的第一参考电压端，模数转换器U4的第二参考电压端经电阻R16接地；

[0017] 模数转换器U4的四个SPI通讯端接微控制器的四个SPI通讯端。

[0018] 优选地，所述模数转换器U4采用的型号为ADS1255IDB。

[0019] 优选地，所述第一放大器U3A和第二放大器U3B采用的型号为OPA2376AIYZDT；所述第三放大器U2采用的型号为OPA350EA。

[0020] 优选地，所述微控制器采用的型号为TM4C1297NCZADI3。

[0021] 本实用新型的实施例，采用单点传感器，节省了成本，缩小了光谱仪的体积，便于携带；相比于半导体阵列传感器，提高了分辨率和性能，提升了检测数据的准确性。

附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

[0023] 图1为本实施例中红外光谱仪的结构示意图；

[0024] 图2为本实施例中微控制器的电路结构框图；

[0025] 图3为本实施例中光发射模块的电路结构框图；

[0026] 图4为本实施例中光谱检测模块中的放大子模块的电路结构图；

[0027] 图5为本实施例中光谱检测模块中的转换子模块的电路结构图。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0029] 应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

[0030] 还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

[0031] 本实施例提供了一种红外光谱仪，如图1所示，包括光发射模块、光谱检测模块和微控制器，所述发射模块和光谱检测模块分别与微控制器电连接；

[0032] 所述光谱检测模块包括单点传感器、放大子模块和转换子模块；所述单点传感器、放大子模块和微控制器依次电连接。

[0033] 本实施例中，微控制器控制光发射模块发射红外光，红外光穿过采样腔内的物质(物质会吸收一部分的红外光)后，单点传感器吸收红外光并将光信号转换为电信号，然后经放大子模块放大和转换子模块进行模数转换，转换子模块将转换后的数据信息发送给微控制器，从而实现对采样腔内的物质的浓度检测，所述物质如各种气体。如图2所示，本实施例的微控制器采用的型号为TM4C1297NCZADI3，单点传感器采用红外传感器，其型号为TM4C1297NCZADI3。

[0034] 如图3所示，所述发射模块包括黄色发射灯D1、蓝色发射灯D2和绿色发射灯D3；

[0035] 所述黄色发射灯D1的阳极经电阻R22接3.3V电源，黄色发射灯D1的阴极接微控制器的第一发射控制端(U1D的PL4引脚)；

[0036] 所述蓝色发射灯D2的阳极经电阻R23接3.3V电源，蓝色发射灯D2的阴极接微控制器的第二发射控制端(U1D的PH7引脚)；

[0037] 所述绿色发射灯D3的阳极经电阻R24接3.3V电源，绿色发射灯D3的阴极接微控制器的第三发射控制端(U1D的PF5引脚)。

[0038] 本实施例中，微控制器通过这三个发射控制端分别控制黄色发射灯D1、蓝色发射灯D2和绿色发射灯D3的工作状态，这三个发射灯发射不同颜色的红外光。

[0039] 如图4所示，所述放大子模块包括第一放大器U3A和第二放大器U3B；

[0040] 所述单点传感器的第一输出端(SOCKET的引脚1)接第一放大器U3A的反相输入端，2.5V电源端接第一放大器U3A的正相输入端，第一放大器U3A的输出端经相互并联的电阻R13和电容C17接第一放大器U3A的反相输入端，第一放大器U3A的输出端经电阻R12接转换子模块。

[0041] 所述单点传感器的第二输出端(SOCKET的引脚3)接第二放大器U3B的反相输入端，2.5V电源端接第二放大器U3B的正相输入端，第二放大器U3B的输出端经相互并联的电阻R2和电容C9接第二放大器U3B的反相输入端，第二放大器U3B的输出端经电阻R6接转换子模块。

[0042] 本实施例中，红外传感器的三个端子通过连接线连接在插座SOCKET上，红外传感器吸收红外光后，将光信号转换为电压信号，因为输出的电压信号较小，需要通过放大器进行放大。红外传感器输出的两路电压信号分别经两放大器放大后输出给模数转换器。

[0043] 如图5所示，所述转换子模块包括模数转换器U4和第三放大器U2；所述模数转换器U4采用的型号为ADS1255IDB；

[0044] 所述第一放大器U3A的输出端经电阻R12接模数转换器U4的第一模拟输入端(U4的AIN0引脚)；所述第二放大器U3B的输出端经电阻R6接模数转换器U4的第二模拟输入端(U4的AIN1引脚)；

[0045] 2.5V电源端经电阻R1接第三放大器U2的正相输入端，第三放大器U2的输出端接第三放大器U2的反相输入端，第三放大器U2的输出端经电阻R15接模数转换器U4的第一参考电压端(U4的VREFP引脚)，模数转换器U4的第二参考电压端(U4的VREFN引脚)经电阻R16接地；

[0046] 模数转换器U4的四个SPI通讯端(U4的DOUT引脚、DIN引脚、SCLK引脚和/CS引脚)接微控制器的四个SPI通讯端(U1D的PP0-1引脚、PP1-1引脚、PE2-O引脚和PE3-O引脚)。

[0047] 本实施例中，模数转换器将两放大器放大后的信号进行差分处理和模数转换，然后将转换后的数据信息通过SPI通讯方式发送给微控制，微控制器根据数据信息得到检测的采样腔内物质的浓度，从而实现对物质浓度的检测。

[0048] 综上所述，本实施例的红外光谱仪，采用单点传感器，节省了成本，缩小了光谱仪的体积，便于携带；相比于半导体阵列传感器，提高了分辨率和性能，提升了检测数据的准确性。

[0049] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种基于光谱调制法的光谱芯片-专利编号CN110954513A	2020-05-11	1010
多光谱成像生物识别-专利编号CN102339382A	2020-05-12	183
多光谱生物计量传感器-专利编号CN101189620B	2020-05-13	670
光谱生物测定传感器-专利编号CN101529445A	2020-05-13	857
体积减小的光谱样品池-专利编号CN105849528B	2020-05-11	739
光谱生物测定传感器-专利编号CN103400103A	2020-05-13	157
紫外可见荧光光谱仪-专利编号CN110346317A	2020-05-11	788
全太阳光谱装置和方法-专利编号CN108369137A	2020-05-11	787
体积减小的光谱样品池-专利编号CN105849528A	2020-05-12	553
本质安全的光谱分析仪-专利编号CN107532998A	2020-05-12	113

一种红外光谱仪

一种红外光谱仪

技术领域

背景技术

附图说明

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式