高精度光密度检测仪的研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchofhigh—precisionopticaldensitydetectorByLRmgShiSupervisor：AssociateProf．GuohengZhengPhysicalElectronicsPhysicalScienceandEngineeringApril2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明

2、引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文能君日期％(咿6月妒学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑卅I大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和

3、汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者(签名)-石日期：硼咿加沈日耐摘要光密度检测仪是一种用来检测物体透光度的仪器，在生物、医学、工业镀膜等领域有很广泛的应用。在生物、医学和工业探伤领域，x光片上光密度的值反映了被测物的内部结构；在镀膜生产上，工作人员通过实时检测光密度，来检验产品的质量。光密度检测仪的精度直接制约了这些领域的发展，因此提高光密度仪的精度有很重大的意义。本文分析了光密度仪的基本工

4、作原理，发现了制约光密度仪精度的关键是微弱信号无法准确检测，因此提出了一种基于数字信号处理器TMS320VC5509的光密度检测方法，来提高光密度检测仪的精度。文中介绍了高精度光密度检测仪系统的三个组成模块：发光模块、光感应模块和信号处理模块，并分析了三个模块的基本组成原理和关键器件的性能分析及选型，完成了系统的硬件电路设计和软件设计。高精度光密度检测仪的工作过程是：先由发光二极管(LED)发出光强呈正弦波变化的光，光强的幅度和频率是由TMs320Vc5509A来控制的，然后用光敏器件来检测光透过待测物体之后的

5、光强值，根据待测物体入射光和出射光的光强值来计算待测物体的光密度值。因为在光密度值大的时候，出射光比较徼弱，外界噪声对有用信号的检测造成很大干扰，用普通的电子器件直接检测光强值造成的误差太大，所以本文利用数字信号处理的办法对出射光信号进行频谱分析，根据频率特性将有用信号与干扰信号区分开，提高光密度检测仪的精度。本文最后介绍了用硬件仿真软件Proteus和算法仿真软件MATLAB对系统进行仿真的过程，和用DSP实验箱与外部电路相连接，对标准光密度片进行测试的结果。关键词：光密度LED光敏器件TMS320VC550

6、9AAbstractOpticaldensitydetector1saninstrumentthatusedtodetectthetransmittanceofobjects，whichiswidelyusedinbiology，medicine，industrialcoatingere—Inthefieldsofbiology,medicineandindustrialinspection，theopticaldensityvalueofopticalchipreflectstheinternalstruct

7、ureofthebemeasuredobjects；Inthecoatingproducingfields，theworkersqualityinspectionofproductsthroughthereal-timedetectionofopticaldensity．Theaccuracyofopticaldensitydetectordirectlyrestrictsthedevelopmentoftheseareas．soastoimprovetheaccuracyofopticaldensitydet

8、ectorhasverygreatsignificance．ThispaperanalyzedthebasicprincipleofopticaldensitydetectoLfoundthekeyquestionthatlimitsopticaldensitydetector’Saccuracyisunabletoaccuratelydetecttheweaksignal．Thust