本文關鍵詞：四極質譜儀數(shù)據(jù)采集電路的設計

  更多相關文章： 四極質譜儀 數(shù)據(jù)采集 微電流檢測 高精度ADC 質譜分析

【摘要】：質譜儀是用于物質成分分析的儀器,四極質譜儀是質譜儀的一種。隨著計算機技術的發(fā)展,計算機已經被普遍用于質譜分析,質譜數(shù)據(jù)采集電路,已成為質譜儀器的重要組成部分。本論文的目的便是研究和設計一種四極質譜數(shù)據(jù)采集電路。本文設計了四極質譜儀的數(shù)據(jù)采集電路,在電路設計過程中,解決了質譜儀掃描速度快、質譜信號輸入動態(tài)范圍寬等難點,并編寫了相應的質譜分析測試軟件以及控制程序。論文中按照以下模塊對四極質譜數(shù)據(jù)采集電路進行了設計,分別是：掃描控制電路、Ⅳ轉換電路、濾波電路、采集及控制電路、傳輸及電源電路等。在掃描控制電路中通過高精度、低噪聲的16位DAC和放大電路為質譜儀提供了低噪聲的線性掃描電壓,并且使掃描速度最快達到了1ms/amu。在Ⅳ轉換電路中使用了跨阻抗放大電路,并運用了切換反饋電阻和多種降低噪聲的方法,使采集系統(tǒng)的質譜信號輸入范圍達到了7個量級。采集電路中選用廠24位高精度的ADC,通過電路中設計的高精度基準源以及在PCB設計中合理的布局和走線,使ADC在1kSPS的采樣率下的實際有效位數(shù)達到21位。論文中設計了單片機和PC機之間的通信協(xié)議,并通過開發(fā)工具Delphi和Keil分別編寫了相應的質譜分析測試軟件和單片機控制程序,實現(xiàn)了質譜數(shù)據(jù)的準確傳輸以及質譜數(shù)據(jù)的處理和保存、譜圖繪制、IT曲線繪制等功能。通過對質譜數(shù)據(jù)處理,有效的去除了系統(tǒng)的基線漂移以及質譜峰上的高頻毛刺。本文設計的四極質譜數(shù)據(jù)采集電路具有掃速快、噪聲低、輸入信號的動態(tài)范圍寬等特點,在跨阻抗Ⅳ轉換電路中使用108Ω的反饋電阻的情況下,噪聲的峰峰值能夠控制在30μV左右,為微量物質的質譜分析創(chuàng)造了一些條件。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH843

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊周琴;巨型開關量數(shù)據(jù)采集電路的設計[J];山西機械;2002年04期

2 李立芳;;光學密度計數(shù)據(jù)采集電路設計[J];應用科技;2007年06期

3 張丕壯;超聲檢測系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集電路的柔性設計[J];測試技術學報;2005年02期

4 楊景常,劉冬梅;高速切換開關技術在高速數(shù)據(jù)采集電路中的應用[J];電測與儀表;2002年06期

5 林凌;劉近貞;張昊;周梅;李剛;;基于過采樣的多種生物信息同步數(shù)據(jù)采集電路[J];儀表技術;2011年10期

6 黨躍軒,齊建家;裝載機模擬駕駛操縱系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集電路及動態(tài)鏈接庫的設計[J];黑龍江工程學院學報;2003年02期

7 戴伏生,毛興鵬;適用于DSP的視頻信號數(shù)據(jù)采集電路設計[J];東北電力學院學報;2003年06期

8 石向榮,姚旺生,程西軍;基于MSP430的高速數(shù)據(jù)采集電路[J];艦船電子工程;2005年02期

9 陳梅,李津發(fā),羅永輝;ISP技術在遠程數(shù)據(jù)采集電路中的應用[J];華東交通大學學報;2004年01期

10 孫承松;汪家奇;李新;;基于DSP的星載光纖陀螺數(shù)據(jù)采集電路設計[J];沈陽工業(yè)大學學報;2006年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊一帆;崔葦葦;張子良;徐玉朋;汪錦州;高e，

本文編號：1161109