[发明专利]一种家用超微型近红外光谱测试仪

说明书

本发明公开了一种家用超微型近红外光谱测试仪，包括：光源系统、分光系统、检测器、控制电路系统、单片机；家用超微型近红外光谱测试仪为便携式仪器，通过元件微型化、优化算法和建立数据库的方式，将光谱分析设备应用到日常生活的检测中；光源系统发出的光为近红外区域连续波长的复色光，经过分光系统后被分光为单色光，所述单色光照射到所述检测器上被转化为电信号，经过电路转化为数字信号，得到由波长和吸光度组成的数字化光谱。本发明的精度高、准确度好，使用起来更加可靠，且本发明仪器的结构稳定，体积小，重量轻，易于携带，尤其适用于家用。

技术领域

本发明涉及检测设备，更具体的说是涉及一种家用超微型近红外光谱测试仪。

背景技术

近红外食品品质检测装置是根据肉类、食用油等食品中各种有代表性的有机成份在近红外光谱区域的光学吸收特性、各成份的最强吸收波长的不同，以及吸收强度与粮食有机含量间的正比关系，通过对样品已知化学成份含量与其近红外光谱测定结果回归分析，建立起定标方程，即可对同一种相似类型的未知样品成份含量进行估测。由于近红外光吸收弱，对于大多数类型的样品，不需要进行任何处理，便可直接测量。相比中红外和紫外光成本低，测量速度快、不需要制备样品，即可直接测定样品的主要成分。

早期的近红外光谱检测应用于农副产品，大多是通过漫反射技术实现的。漫反射法由于需要有足够的信号强度，并需要有效地收集散射光，因此具有光路结构复杂的缺点。这种缺点也就限制了该食品检测装置多为台式设备，且主要应用在机关、企事业单位、学校等集体部门。

随着科技的迅猛发展，人们对生活质量的不断追求，尤其是当今食品安全令人不安的现状，使得对食品品质检测的需求从集体部门转移到了家庭。然而传统设备体积庞大、价格昂贵，使得很多家庭对食品检测设备望而却步。

因此，如何研制出一种家用超微型近红外光谱测试仪是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种家用超微型近红外光谱测试仪。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种家用超微型近红外光谱测试仪，包括：光源系统、分光系统、检测器、控制电路系统、单片机；

所述家用超微型近红外光谱测试仪为便携式仪器，通过元件微型化、优化算法和建立数据库的方式，将光谱分析设备应用到日常生活的检测中；

所述光源系统发出的光为近红外区域连续波长的复色光，经过分光系统后被分光为单色光，所述单色光照射到所述检测器上被转化为电信号，经过电路转化为数字信号，得到由波长和吸光度组成的数字化光谱。

优选的，所述光源系统为宽光谱光源，且所述光源系统包括发光器、驱动器，所述发光器为卤素灯泡。

优选的，所述卤素灯泡的波长范围为400nm-2600nm。

优选的，所述分光系统包括数字光处理单元即DLP，用于将光源发出的复色光分成不同波长的单色光。

优选的，所述DLP包括衍射光栅、DMD数字微镜单元、DLP控制器；所述光栅用于将复色光分成不同位置的单色光，所述DMD数字微镜单元的每个阵列中的微镜都可以旋转两个不同的角度，用于反射不同位置的单色光到检测器；所述DLP控制器控制DMD数字微镜单元中的阵列的位置分布信号。

需要说明的是：通过DLP控制器驱动信号改变阵列的位置控制单色光的波长，微镜阵列分布一DLP分光的单色光波长有着一一对于德关系，由于不同单色光波长的变化很小，所以保证单个微镜尺寸足够低，能使DLP正常分光。

优选的，所述检测器包括光电探测器，所述光电探测器将含有样品信息的光信号转化成为电信号。

优选的，所述控制电路系统包括信号采集电路、转换电路、滤波电路；