一种手持浸入式新型激光浊度计设计.pdf

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1、114传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第3l卷第7期一种手持浸入式新型激光浊度计设计刘升。，郜洪文，黄超群，储焰南(1．中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学研究室，安徽合肥230031；2．淮北师范大学计算机科学与技术学院，安徽淮北235000；3．同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092)摘要：浊度是水质的一项重要指标。为了快速、准确地测量浊度，设计了一种手持浸入式便携浊度计。浊度计基于透射光法，发光源使用带光电二极管(PD)的850nm小功率激光

2、管，激光管在发射电路地控制下产生1kHz的调制光束，内置PD用于保持发光强度的恒定。光接收电路使用PDBPW82接收透过试样的光束，采用直流恢复电路消除低频背景光干扰，通过精密整流电路和滤波电路从调制信号中取出表示浊度的电压信号。软件上利用微处理器的运算能力简化了电路设计，省去了对数放大器。给出了标定算法和浮点数存储方法。关键词：浊度测量；激光；透射光法；直流恢复电路中图分类号：TP274；TH741文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)07--0114-03DesiR~n0f1anewty[pe0fIhIIand．-hIIoldimmersi

3、onl1aSertJUr●Dl●c1Il●metJerLIUSheng，GAOHong—wen。，HUANGChao．qun，CHUYan．nan(1．AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China；2．CollegeofComputerScienceandTechnology，HuaibeiNormalUniversity，Huaibei235000，China；3．CollegeofEnvironmentalScienceandEnginee

4、ring，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Turbidityisanimportantindexofwaterquality．Inordertorapidlyandaccuratelymeasureturbidityofwater，anewtypeofhand—holdimmersionlaserturbidimeterisdesigned．Themethodofmeasuringturbidityisbasedontransmittedlightmode．The850nmlowpowerlaser

5、—diodewithphotodiode(PD)isusedaslightsource．Thelaser·diodegeneratesmodulatedbeamsat1kHzcontrolledbytransmittingcircuit．ThelightintensityiskeptconstantbythePDBPW82photodiodereceivesthefightbeamtransmittingfromthesamples．TheDCrestorationcircuitisusedtoeliminateintefereneeoflow—frequen

6、cybackgroundlight．Turbiditysignalisobtainedthroughpreciserectificationcircuitandfilteringcircuitfromthemodulatingsigna1．Thedesignofcircuitissimplifiedandlogarithmicamplifierisleftoutduetotheoperationabilityofmicroprocessor．Calibrationalgorithmandstoringmethodsoffloatingpointnumberis

7、given．Keywords：turbiditymeasurement；laser；transmittinglightmode；DCrestorationcircuit0引言但对于浸入式浊度测量，多次实验后发现采用散射光浊度液体浊度测量在供水、酿酒、制药、环境保护及卫生防法，光源发出的光线经液体散射后容易受到外界液体的影疫等诸多行业和部门有着广泛的用途。国内外用于浊度测响，这样就增加了结构设计的复杂性和成本⋯。而采用透量的便携式浊度计都不能直接浸入试样中直接测量，而是射光法测量浊度，应用内置PD的激光发射管为发射光源，通过样品瓶取试样放入仪器中测量。直接浸入式

8、浊度测量对发射光进行调制，设计性能优良