紫外可見(jiàn)分光光度計高精度信號采集與處理

    紫外可見(jiàn)分光光度計利用檢測器采集光信號并將其轉換為電流信號。此時(shí)有效信號強度非常弱，并混有大量噪聲、背景光的干擾誤差，因此需從雜散信號中提取有效電流信號。信號處理中誤差來(lái)源主要分為兩部分: 一部分來(lái)源于檢測器之前的光路系統，導致有效信號混入了雜散光、噪聲等干擾；另一部分來(lái)自檢測器將光信號轉換為電流信號之后的硬件電路，由于電子元器件自身的偏置、溫漂、噪聲以及AD采集精度等影響，降低了檢測結果的精度。

   設計通過(guò)轉盤(pán)往檢測器中輸入暗信號( 沒(méi)有有效光信號輸出到檢測器，只包含雜散光、 噪聲等信號) ，即檢測器( 光電倍增管) 連續采集樣品信號、暗信號、參比信號。在兩路采集轉換通道中，通過(guò)實(shí)時(shí)控制時(shí)序使兩路分別采樣，一路采集參比信號與暗信號，另一路采集樣品信號與暗信號; 經(jīng)濾波、AD轉換，傳送到單片機。將采樣樣品信號、 參比信號與暗信號動(dòng)態(tài)相減，即可有效去除各種噪聲、偏置、暗電流、背景光帶來(lái)的干擾，提取出有效參比信號與樣品信號。采用低偏置、低噪聲、高精度電子器件，降低硬件電路帶來(lái)的干擾，可有效提高采集精度。

   紫外可見(jiàn)分光光度計以C8051F340為系統控制中心，以ADS1255模數轉換電路對前端模擬信號進(jìn)行采集，以實(shí)現采集結果的存儲、顯示及處理功能。主要包括電流電壓轉化電路、采樣保持電路、濾波放大跟隨電路、ADS1255組成的模數轉換電路、C8051F340控制芯片電路。

   ADS1255 是精度極高的A/D 轉換器，為了得到最佳的轉換結果，在應用期間要特別注意該器件的外圍電路和印刷電路板設計。同其他高精度A/D 轉換器一樣，ADS1255在實(shí)際應用時(shí)，要注意電源線(xiàn)和地線(xiàn)的布線(xiàn)。

   系統基于提高數據采集精度，通過(guò)采集樣品信號、參比信號與干擾信號，并經(jīng)過(guò)算法處理; 同時(shí)采用高精度AD轉換器ADS1255及相應硬件電路，去除干擾信號以實(shí)現紫外可見(jiàn)分光光度計信號的高精度、高穩 定性與高重復性。并通過(guò)RS－232串口實(shí)現了C8051F340與PC機之間的數據傳輸。