CN208596657U - 一种光电倍增管信号处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光电倍增管信号处理系统，包括顺次连接的光电倍增管、跨阻放大器、偏置滤波器及AD采集器和存储器；该系统还包括控制器，控制器连接有存储器和可控光源，所述跨阻放大器、偏置滤波器及AD采集器均与所述控制器连接。本实用新型通过可控光源和光电倍增管输出的光强可以判断AD采集器采集到的电压的线性关系，AD采集器可以在控制器内形成闭环控制，程控偏置滤波器可以滤除高频噪声，提高信噪比，光电倍增管输出的暗电流通过偏置滤波器调零，可将光电倍增管暗电流影响消除。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号处理系统，属于光电信号探测技术领域，更具体的说是涉及一种光电倍增管信号处理系统。
背景技术
光电倍增管是一种将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件，广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等设备中。
目前，光电倍增管光谱响应特性的长波段取决于光阴极材料，光电倍增管出厂时仅为用户提供阴极和阳极的光照灵敏度。在使用多光电倍增管精密测量仪器前，需对每一只光电倍增管的工作电压、增益、分辨以及其线性进行测量，筛选出不符合要求的光电倍增管，否则其测量结果的精度对后续组装生产的仪器设备的测量精度会产生影响。
由于光电倍增光的电流输出非常小，传统放大装置容易出现放大带宽不足、增益不够、信噪比低等问题，导致产生大量的高频噪声。另外光电倍增管的暗电流也容易影响测量精度。
实用新型内容
基于以上技术问题，本实用新型提供了一种光电倍增管信号处理系统，从而解决了以往观点倍增系统放大宽带和增益低、信噪比高及易产生高频噪音的技术问题。
为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种光电倍增管信号处理系统，包括顺次连接的光电倍增管、跨阻放大器、偏置滤波器及AD采集器和存储器；
该系统还包括控制器，控制器连接有存储器和可控光源，所述跨阻放大器、偏置滤波器及AD采集器均与所述控制器连接。
基于以上系统，所述可控光源和光电倍增管均安装于同一暗室中。
基于以上系统，所述控制器还连接有电压转换模块和继电器模块，电压转换模块和继电器模块包括变压器T12、整流二极管组件VD4、稳压管VD5、二极管D7、三极管Q4、三极管Q5、电容C71、电容C72、电容C73、电容C74、电阻R12、电阻R37、电阻R38、电阻R39、继电器K4、REG102电压转换集成电路U7、市电电源接口J6和用电设备接线接口J7；变压器T12的1引脚与市电电源接口J6的火线引脚相连，变压器T12的2引脚与市电电源接口J6的零线引脚相连，变压器T12的3引脚与整流二极管组件VD4的1引脚相连，变压器T12的4引脚与整流二极管组件VD4的3引脚相连，整流二极管组件VD4的1引脚接地，整流二极管组件VD4的4引脚与电阻R37的一端、电容C73的正极以及三极管Q4的基极相连，三极管Q4的集电极与电阻R37的另一端以及稳压管VD5的阴极相连，三极管Q4的发射极与电容C71的正极、REG102电压转换集成电路U7的In引脚以及REG102电压转换集成电路U7的E引脚相连，REG102电压转换集成电路U7的Out引脚输出3.3V直流电，REG102电压转换集成电路U7的ADJ引脚与电容C72的正极相连，REG102电压转换集成电路U7的GND引脚与电容C71的负极、电容C72的负极、电容C73的负极、电容C74的正极、稳压管VD5的阳极以及电阻R38的一端相连并接地，电阻R38的一端与电容C74的负极、二极管D7的阴极以及继电器的5引脚相连，继电器的1引脚与用电设备火线接线接口相连，继电器的2引脚置空，继电器的3引脚与市电电源接口J6的火线引脚相连，用电设备接线接口J7的零线引脚与市电电源接口J6的零线引脚相连，继电器的4引脚与二极管D7的阳极以及三极管Q5的基极相连，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极与电阻R39的一端相连，电阻R39的另一端与电阻R12的一端相连，所述控制器选用CC2530F256型微处理器，所述电阻R12的另一端与控制器的P1_0引脚相连。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过可控光源和光电倍增管输出的光强可以判断AD采集器采集到的电压的线性关系，AD采集器可以在控制器内形成闭环控制，程控偏置滤波器可以滤除高频噪声，提高信噪比，光电倍增管输出的暗电流通过偏置滤波器调零，可将光电倍增管暗电流影响消除。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构示意图；
图2是电压转换模块和继电器模块的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1/图2所示，一种光电倍增管信号处理系统，包括顺次连接的光电倍增管、跨阻放大器、偏置滤波器及AD采集器和存储器；该系统还包括控制器，控制器连接有存储器和可控光源，所述跨阻放大器、偏置滤波器及AD采集器均与所述控制器连接；所述可控光源和光电倍增管均安装于同一暗室中。所述控制器还连接有电压转换模块和继电器模块，电压转换模块和继电器模块包括变压器T12、整流二极管组件VD4、稳压管VD5、二极管D7、三极管Q4、三极管Q5、电容C71、电容C72、电容C73、电容C74、电阻R12、电阻R37、电阻R38、电阻R39、继电器K4、REG102电压转换集成电路U7、市电电源接口J6和用电设备接线接口J7；变压器T12的1引脚与市电电源接口J6的火线引脚相连，变压器T12的2引脚与市电电源接口J6的零线引脚相连，变压器T12的3引脚与整流二极管组件VD4的1引脚相连，变压器T12的4引脚与整流二极管组件VD4的3引脚相连，整流二极管组件VD4的1引脚接地，整流二极管组件VD4的4引脚与电阻R37的一端、电容C73的正极以及三极管Q4的基极相连，三极管Q4的集电极与电阻R37的另一端以及稳压管VD5的阴极相连，三极管Q4的发射极与电容C71的正极、REG102电压转换集成电路U7的In引脚以及REG102电压转换集成电路U7的E引脚相连，REG102电压转换集成电路U7的Out引脚输出3.3V直流电，REG102电压转换集成电路U7的ADJ引脚与电容C72的正极相连，REG102电压转换集成电路U7的GND引脚与电容C71的负极、电容C72的负极、电容C73的负极、电容C74的正极、稳压管VD5的阳极以及电阻R38的一端相连并接地，电阻R38的一端与电容C74的负极、二极管D7的阴极以及继电器的5引脚相连，继电器的1引脚与用电设备火线接线接口相连，继电器的2引脚置空，继电器的3引脚与市电电源接口J6的火线引脚相连，用电设备接线接口J7的零线引脚与市电电源接口J6的零线引脚相连，继电器的4引脚与二极管D7的阳极以及三极管Q5的基极相连，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极与电阻R39的一端相连，电阻R39的另一端与电阻R12的一端相连，所述控制器选用CC2530F256型微处理器，所述电阻R12的另一端与控制器的P1_0引脚相连。
本实施例使用时，系统首先在暗室内关闭可控光源，光电倍增管输出暗电流，通过程序控制跨阻放大器和偏置滤波器将光电倍增管内的暗电流影响消除，然后再通过可控光源发出对应强度的光，使光电倍增管输出相应的光电流，随后光电流输入至跨阻放大器进行跨阻放大，放大后的电压信号进入偏置滤波器进行滤波处理，以滤除高频噪声，提高信噪比，滤波处理后的电压接入AD采集器中，通过AD的采集就可以记录出对应的曲线；最后生成数据文件，并存入存储器。
本实施例所述控制器用于控制可控光源的输出亮度，光电倍增管用于检测光源，并将光源转化成光信号，跨阻放大器通过程序控制，用于调节放大倍率，偏置滤波器通过控制器控制，用于滤除光信号中的高频噪音。
本实施例中，电压转换模块和继电器模块将市电转换形成3.3V直流电向控制器直接供电。
如上所述即为本实用新型的实施例。前文所述为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种光电倍增管信号处理系统，其特征在于：包括顺次连接的光电倍增管、跨阻放大器、偏置滤波器及AD采集器和存储器；
该系统还包括控制器，控制器连接有存储器和可控光源，所述跨阻放大器、偏置滤波器及AD采集器均与所述控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种光电倍增管信号处理系统，其特征在于：所述可控光源和光电倍增管均安装于同一暗室中。
3.根据权利要求1或2所述的一种光电倍增管信号处理系统，其特征在于：所述控制器还连接有电压转换模块和继电器模块，电压转换模块和继电器模块包括变压器T12、整流二极管组件VD4、稳压管VD5、二极管D7、三极管Q4、三极管Q5、电容C71、电容C72、电容C73、电容C74、电阻R12、电阻R37、电阻R38、电阻R39、继电器K4、REG102电压转换集成电路U7、市电电源接口J6和用电设备接线接口J7；变压器T12的1引脚与市电电源接口J6的火线引脚相连，变压器T12的2引脚与市电电源接口J6的零线引脚相连，变压器T12的3引脚与整流二极管组件VD4的1引脚相连，变压器T12的4引脚与整流二极管组件VD4的3引脚相连，整流二极管组件VD4的1引脚接地，整流二极管组件VD4的4引脚与电阻R37的一端、电容C73的正极以及三极管Q4的基极相连，三极管Q4的集电极与电阻R37的另一端以及稳压管VD5的阴极相连，三极管Q4的发射极与电容C71的正极、REG102电压转换集成电路U7的In引脚以及REG102电压转换集成电路U7的E引脚相连，REG102电压转换集成电路U7的Out引脚输出3.3V直流电，REG102电压转换集成电路U7的ADJ引脚与电容C72的正极相连，REG102电压转换集成电路U7的GND引脚与电容C71的负极、电容C72的负极、电容C73的负极、电容C74的正极、稳压管VD5的阳极以及电阻R38的一端相连并接地，电阻R38的一端与电容C74的负极、二极管D7的阴极以及继电器的5引脚相连，继电器的1引脚与用电设备火线接线接口相连，继电器的2引脚置空，继电器的3引脚与市电电源接口J6的火线引脚相连，用电设备接线接口J7的零线引脚与市电电源接口J6的零线引脚相连，继电器的4引脚与二极管D7的阳极以及三极管Q5的基极相连，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极与电阻R39的一端相连，电阻R39的另一端与电阻R12的一端相连，所述控制器选用CC2530F256型微处理器，所述电阻R12的另一端与控制器的P1_0引脚相连。
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| CN109037022A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 成都意科科技有限责任公司 | 一种光电倍增管信号处理系统 |
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