2.1 温度信号采集处理部分
这一部分包括温度传感器、传感器接口电路以及信号放大电路,在这里温度传感器采用热电偶,由于热电偶通过微小电压进行温度测量,容易受干扰,在具体的设计中,干扰问题往往很难一下拿出明确的解决方案,要根据干扰的种类找原因,对症下药。在本设计中,主要采取了以下的抗干扰措施,保证温度采集的准确性:(1)在热电偶的输出端追加滤波电容;(2)加变送器,利用热电偶的专用接口芯片,把温度信号直接转换成电压信号,这个信号不易受干扰。
2.2 荧光信号采集处理部分
荧光信号采集处理部分主要包括光检测系统和信号采样处理系统两部分。
2.2.1 光检测系统
光检测系统主要包括光源(待测样品)、滤光片、光电倍增管以及敏感度选择电路等。其电路框图如图2所示。
图2中的数字电位器可为光电倍增管提供一个可程控控制电压,用于调整光电倍增管的测量灵敏度。微处理器在检测过程中,按光检测值大小动态调整电位器输出,改变光电倍增管控制电压板的电压输入,自动调整光电倍增管测量灵敏度。
光电倍增管采用H5783型倍增管,它具有如下特性:
(1)结构上将倍增管、电磁屏蔽筒、高低压供电单元、电压控制单元全部集成在一起,使用方便;(2)光谱灵敏度高,暗电流小;(3)可根据测量光信号强度的不同,通过程序调节控制电压,自动调整测量系统的灵敏度。
2.2.2 信号采样处理电路
光电倍增管输出的电流信号可作为恒流源,将运算放大器作为负载电阻实现电流电压的转换,其电原理框图如图3所示。
圈3 信号处理电路
其输出电压U0=一gf~xf,式中gf为运算放大器的反馈电阻,反馈电阻Rf值的选择要按光电倍增管阳极的最大输出电流、A/D采样输入满量程值、运算放大器的开环增益等来确定,同时还要考虑保证系统的高频特性。
输出电路的最小可测量电流受到运算放大器的偏置电流、温飘、反馈电阻特性以及电路板的绝缘性能的影响。

