[实用新型]应用于光谱设备的多道脉冲幅度分析电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于光谱设备的分析系统，特别涉及一种应用于能量色散荧光光谱仪等光谱设备的多道脉冲幅度分析电路。

背景技术

目前，在能量色散荧光光谱类设中备，从探测器产生的信号经过前放和主放电路放大整形，通过多道脉冲幅度分析系统，按电压幅值分道记录。即是把不同幅度的脉冲信号分别记录在不同的道址中，道址的横向表示为脉冲幅度值，纵向为单位时间内相同电压幅值采集的数目。由此测得脉冲数随幅值正态分布的谱形，该谱形也就是X射线能谱。其工作原理是：当采集到某个脉冲幅值A时，经过模数转换电路，转换成一数字编码B(相当于道址码)，然后在存储器中找到相应的道址码，并在其计数值累加1。

传统的多道脉冲幅度分析系统往往采用数据采集及转换处理电路和单片机或计算机等组成综合分析系统，且通讯接口一般采用串口或并口。该系统一般存在体积设计较大，功耗较高，处理速度慢，集成度差，抗干扰能力差，传输速度慢，操作测量不方便等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种结构紧凑、体积小、集成度高、稳定性好，且功耗低的应用于光谱设备的多道脉冲幅度分析系统，从而克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种应用于光谱设备的多道脉冲幅度分析电路，包括阈值比较电路、模数转换电路、数模转换电路、通讯控制电路和外围接口电路，其特征在于：所述多道脉冲幅度分析电路还包括光谱数据存储分析电路，光谱采集信号经过阈值比较电路有效化处理后，交由模数转换电路转换成数字信号，并输入光谱数据存储分析电路处理后，再经通讯控制电路和外围接口电路发送至外置控制设备，外置控制设备发出的指令依次经外围接口电路和通讯控制电路传输至光谱数据存储分析电路进行处理，再交由数模转换电路转换成模拟信号，并传输至受控光谱组件。

具体而言，所述阈值比较电路、模数转换电路、数模转换电路、光谱数据存储分析电路、通讯控制电路和外围接口电路均集成设置在同一电路板上。

所述光谱数据存储分析电路为可编程逻辑器芯片(CPLD)。

所述外置控制设备为计算机。

所述通讯控制电路为USB通讯控制芯片；

所述外围接口电路为USB接口电路；

另外，上述阈值比较电路和模数转换电路之间还可设置峰值保持电路，以拓宽被测脉冲信号的峰值，而光谱数据存储分析电路与外置控制设备之间还可设置一死时间补偿电路，以消除死时间对多道脉冲分析的光谱数据的影响。

本实用新型通过将阈值比较电路、模数转换电路、数模转换电路、通讯控制电路和外围接口电路等集成设置(如贴装方式)在同一电路板上，并在其中增设一光谱数据存储分析电路，从而构建一种应用于光谱设备的多道脉冲幅度分析电路，其集成度高、能耗低，同时，通过将该分析电路与外置控制设备，如个人计算机等配合，即可完成对数据的高速逻辑运算和指令控制，从而实现对光谱设备的实时控制。上述阈值比较电路为脉冲电压幅度鉴别器，它设为上下限两个阈值。其设计电路是相同，只是其触发电平设置不一样，前者高后者低。两者之差即是道宽。而上述的光谱数据存储分析电路优选采用可编程逻辑器芯片(CPLD芯片)，其可完成高速复杂的逻辑运算和指令控制，且集成度和稳定性大大增强，而上述通讯控制电路优选采用USB通讯控制芯片，其兼容性强，传输数据快，有利于大量的光谱数据传输分析。

该应用于光谱设备的多道脉冲幅度分析电路的工作原理为：光谱采集的信号经过阈值比较电路处理，去掉无用信号，再经过模数转换电路转换成数字信号送到CPLD芯片，由CPLD经过存储并进一步处理，再经过USB通讯控制芯片送给计算机转变成图形显示，另外计算机发送通讯控制指令，经过USB控制芯片送到CPLD芯片，再由CPLD芯片根据指令解码后经过数模转换电路，再去控制光谱设备里面相应的受控部件(如高压电源，步进电机等)。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：该应用于光谱设备的多道脉冲幅度分析电路可实现对光谱设备的实时控制，结构紧凑、体积小、集成度高、稳定性好、运行速度快、功耗低，且便于操作。本实用新型可被广泛应用于如紫外光谱、红外光谱和能量色散荧光光谱等设备中。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中应用于光谱设备的多道脉冲幅度分析电路的结构示意图

图2为图1所示应用于光谱设备的多道脉冲幅度分析电路的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本实用新型的内容作进一步说明。