專利名稱：一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，具體地說，涉及一種在復(fù)雜的背景噪聲中提取有用信號的檢測電路。
背景技術(shù)：
液體顆粒計數(shù)器用于檢測液體中的微小不溶性顆粒污染物，它在注射液檢測、水質(zhì)檢測、油液檢測、半導(dǎo)體工藝控制等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。光阻法激光液體顆粒計數(shù)器根據(jù)光散射理論，利用微小粒子對光的散射和阻擋實(shí)現(xiàn)對粒子計數(shù)和測量。目前通用的液體顆粒計數(shù)器信號處理電路中，激光器發(fā)出光束，經(jīng)過光學(xué)組件處理后進(jìn)入樣品池，當(dāng)顆粒經(jīng)過樣品池時，由于顆粒對光產(chǎn)生光阻作用，此時光經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換組件后將產(chǎn)生脈沖信號，該信號的脈沖幅度取決于顆粒粒徑的大小，該信號包含有顆粒脈沖信號、激光器噪聲信號及雜散光產(chǎn)生的噪聲信號。為減小噪聲，在傳統(tǒng)的液體顆粒計數(shù)器信號處理電路中均采用正常模式的放大、濾波處理，以提取與顆粒粒徑成正比脈沖信號。參見附圖1所示，傳統(tǒng)的信號處理電路包括減法電路104，其一個輸入端與激光驅(qū)動101相連接，另一個輸入端與前置放大電路103相連接。傳感器102的信號經(jīng)過前置放大電路103放大后輸入減法電路104中，將激光驅(qū)動101的監(jiān)控引腳MD信號與含有顆粒信息的信號經(jīng)過減法電路104，以達(dá)到消除噪聲的目的，再經(jīng)過低通濾波電路105及二次放大電路106以提高信號的信噪比及信號處理電路的后續(xù)驅(qū)動能力。上述信號處理模式中，通過取用激光器MD信號，確實(shí)對噪聲抑制起到一定的作用，但是在此處沒有考慮噪聲相位的問題，因此信號經(jīng)過減法器后可能會引入新的噪聲，增大信號的處理難度。此外為提高信噪比，對激光器驅(qū)動部分、激光器雜散光處理提出了很高的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種提取信號能力較高，抗干擾性較好的液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:—種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，與液體顆粒計數(shù)器的傳感器相連接并對所述的傳感器所輸出的信號進(jìn)行處理以提取出有用信號，其包括與所述的傳感器相連接并輸出驅(qū)動信號以驅(qū)動所述的傳感器中的激光器的驅(qū)動電路、與所述的傳感器相連接并對所述的傳感器的輸出信號進(jìn)行放大的前置放大電路，其還包括對放大后的輸出信號進(jìn)行相干解調(diào)的解調(diào)電路，所述的解調(diào)電路的輸入端分別與所述的驅(qū)動電路和所述的前置放大電路相連接，所述的解調(diào)電路輸出待測顆粒粒徑信號。優(yōu)選的，所述的解調(diào)電路包括移相電路，所述的移相電路的輸入端與所述的驅(qū)動電路的輸出端相連接；乘法器，所述的乘法器的一個輸入端與所述的前置放大電路的輸出端相連接，另一個輸入端與所述的移相電路的輸出端相連接；濾波電路，所述的濾波電路的輸入端與所述的乘法器的輸出端相連接，所述的濾波電路的輸出端輸出經(jīng)解調(diào)的所述的待測顆粒粒徑信號。優(yōu)選的，所述的濾波電路為帶通濾波電路。優(yōu)選的，所述的驅(qū)動電路為激光驅(qū)動電路。優(yōu)選的，所述的激光驅(qū)動電路為輸出矩形波或正弦波的高頻振蕩信號的高頻振蕩電路。本實(shí)用新型工作原理是:傳感器在驅(qū)動電路的驅(qū)動下工作并輸出信號，該輸出信號經(jīng)過前置放大電路放大后輸入解調(diào)電路中，而驅(qū)動電路的信號作為參考信號也同時輸入到解調(diào)電路中，解調(diào)電路根據(jù)相干解調(diào)的原理，由傳感器輸出并放大的信號中提取出有用信號。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):采用相干解調(diào)的原理，將有關(guān)顆粒信息的有用信號從較強(qiáng)的背景噪聲中提取出來，提高了信號提取的能力，更好的提高了信噪比，增強(qiáng)了信號檢測的穩(wěn)定性及分辨率。

附圖1為現(xiàn)有的液體顆粒計數(shù)器的信號檢測電路的原理框圖。附圖2為本實(shí)用新型的一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路的原理框圖。附圖3為本實(shí)用新型的一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路的信號轉(zhuǎn)變圖。以上附圖中:101、激光驅(qū)動；102、傳感器；103、前置放大電路；104、減法電路；105、低通濾波電路；106、二次放大電路；201、驅(qū)動電路；202、傳感器；203、前置放大電路；204、移相電路；205、乘法器；206、濾波電路；207、二次放大電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。實(shí)施例一:參見附圖2和附圖3所示。一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，與液體顆粒計數(shù)器的傳感器202相連接并對傳感器202所輸出的信號進(jìn)行處理以提取出有用信號。該微弱光信號檢測電路包括與傳感器202相連接并輸出驅(qū)動信號以驅(qū)動傳感器202的驅(qū)動電路201、與傳感器202相連接并對傳感器202的輸出信號進(jìn)行放大的前置放大電路203、對放大后的輸出信號進(jìn)行相干解調(diào)得到待測顆粒粒徑信號的解調(diào)電路、與解調(diào)電路的輸出端相連接并對待測顆粒粒徑信號進(jìn)行放大的二次放大電路207。驅(qū)動電路201為激光驅(qū)動電路，且為高頻振蕩電路，其輸出矩形波或正弦波的高頻振蕩信號，以驅(qū)動傳感器202中的激光器。傳感器202工作并輸出信號b (以矩形波為例)，該信號b中包含了高頻脈沖振蕩信號和含有顆粒信息的顆粒脈沖信號。前置放大電路203主要由JFET放大器組成,用以將傳感器202輸出的微弱的光電流信號進(jìn)行IV轉(zhuǎn)換。[0027]解調(diào)電路的輸入端分別與驅(qū)動電路201和前置放大電路203相連接，其包括移相電路204、乘法器205、濾波電路206。移相電路204的輸入端與驅(qū)動電路201的輸出端相連接。乘法器205的一個輸入端與前置放大電路203的輸出端相連接，另一個輸入端與移相電路204的輸出端相連接。濾波電路206的輸入端與乘法器205的輸出端相連接，濾波電路206的輸出端輸出待測顆粒粒徑信號。該濾波電路206為帶通濾波電路。傳感器202的輸出信號經(jīng)過前置放大電路203放大后作為一路信號輸入解調(diào)電路的乘法器205中，而驅(qū)動電路201所輸出的高頻振蕩信號a進(jìn)過移相電路204后成為與信號b相位一致的信號并作為另一路信號輸入乘法器205中。上述兩路信號經(jīng)乘法器205及帶通濾波電路206后得到僅包含顆粒信息的信號C。此時，再經(jīng)過由一般放大器組成的二次放大電路207即可得到大小適應(yīng)后續(xù)電路需要的信號。本微弱光信號檢測電路采用相干解調(diào)的原理進(jìn)行顆粒計數(shù)器微弱信號的檢測，對激光高頻噪聲、電路低頻噪聲及外界干擾噪聲具有極強(qiáng)的抑制作用，不僅提高了從強(qiáng)背景噪聲中提取微弱信號的能力，而且在抗干擾方面也得到增強(qiáng)，同時還降低了對激光器及相關(guān)光路的要求。本電路不僅適用于液體顆粒計數(shù)器，對其他微弱光學(xué)信號檢測亦有同樣參考作用。上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，與液體顆粒計數(shù)器的傳感器相連接并對所述的傳感器所輸出的信號進(jìn)行處理以提取出有用信號，其包括與所述的傳感器相連接并輸出驅(qū)動信號以驅(qū)動所述的傳感器中的激光器的驅(qū)動電路、與所述的傳感器相連接并對所述的傳感器的輸出信號進(jìn)行放大的前置放大電路，其特征在于:其還包括對放大后的輸出信號進(jìn)行相干解調(diào)的解調(diào)電路，所述的解調(diào)電路的輸入端分別與所述的驅(qū)動電路和所述的前置放大電路相連接，所述的解調(diào)電路輸出待測顆粒粒徑信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，其特征在于:所述的解調(diào)電路包括 移相電路，所述的移相電路的輸入端與所述的驅(qū)動電路的輸出端相連接； 乘法器，所述的乘法器的一個輸入端與所述的前置放大電路的輸出端相連接，另一個輸入端與所述的移相電路的輸出端相連接； 濾波電路，所述的濾波電路的輸入端與所述的乘法器的輸出端相連接，所述的濾波電路的輸出端輸出經(jīng)解調(diào)的所述的待測顆粒粒徑信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，其特征在于:所述的濾波電路為帶通濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，其特征在于:所述的驅(qū)動電路為激光驅(qū)動電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，其特征在于:所述的激光驅(qū)動電路為輸出矩形波或正弦波的聞頻振蕩/[目號的聞頻振蕩電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種液體顆粒計數(shù)器的微弱光信號檢測電路，與液體顆粒計數(shù)器的傳感器相連接并對傳感器所輸出的信號進(jìn)行處理以提取出有用信號，其包括與傳感器相連接并輸出驅(qū)動信號以驅(qū)動傳感器的驅(qū)動電路、與傳感器相連接并對傳感器的輸出信號進(jìn)行放大的前置放大電路，其還包括對放大后的輸出信號進(jìn)行相干解調(diào)的解調(diào)電路，解調(diào)電路的輸入端分別與驅(qū)動電路和前置放大電路相連接，解調(diào)電路的輸出端輸出經(jīng)解調(diào)的信號。本實(shí)用新型采用相干解調(diào)的原理，將有關(guān)顆粒信息的有用信號從較強(qiáng)的背景噪聲中提取出來，提高了信號提取的能力，更好的提高了信噪比，增強(qiáng)了信號檢測的穩(wěn)定性及分辨率。
文檔編號G01N15/14GK202994625SQ20122066443
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者梁鳳飛, 孫吉勇, 沈瑋棟, 唐紅陽, 周大農(nóng) 申請人:江蘇蘇凈集團(tuán)有限公司