LED为检测器的双对数型微型分光光度计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED为检测器的双对数型微型分光光度计，其光源和检测器均使用LED(发光二极管)，并使用双对数转换电路和调零电路对检测信号和空白信号进行处理，用数字电压表直接显示样品的浓度数值或吸光度数值，具有结构简单、成本低廉、测量稳定的优点。成本低廉、测量稳定的优点。成本低廉、测量稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】
LED为检测器的双对数型微型分光光度计


[0001]本技术涉及一种微型分光光度计。

技术介绍

[0002]分光光度计是依据朗伯
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比尔定律，测量液体或气体样品浓度的光学分析法仪器。其简单原理为，光源发出的光经过单色器选择波长后，得到某个波长的单色光，用此单色光去照射样品，若入射光的光强度为I0，经过样品后剩余的光强度为I
t
，则样品的吸光度符合朗伯
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比尔定律：A＝εbc＝
‑
lgT＝
‑
lg(I
t
/I0)，其中A＝吸光度，ε＝样品摩尔吸光系数，b＝光程长度，c＝样品浓度，T＝透光率。即测得的光强度值必须进行对数转换运算后，才能获得浓度c和吸光度A之间的简单线性关系式。
[0003]采用分光光度法进行定量分析的前提是用单一波长的单色光去照射样品，此时测得的吸光度才符合朗伯
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比尔定律；直接使用混合波长的光去照射样品时不会遵循朗伯
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比尔定律，无法进行定量分析。为获得单一波长的单色光，目前市场上的分光光度计使用的方法有钨灯+棱镜/光栅、钨灯+窄带滤光片、用发光二极管(LED)为光源等方法。钨灯+棱镜/光栅、钨灯+窄带滤光片存在仪器结构复杂，体积庞大，光路调整繁琐，制作成本高，抗振动性能差，不易便携使用等缺点；用LED为光源存在半峰宽较宽、単色性较差的缺点，要获得较好的线性还需与窄带滤光片配套使用，这样又增加了成本。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构精简、成本低廉、制作简单、体积小可便携、使用方法简单的微型分光光度计。
[0005]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种微型分光光度计，包括光源、比色皿座、检测器、恒流电路、双对数转换电路、调零电路、减法运算电路、吸光度/浓度选择电路、数字电压表，所述光源采用具有特定波长的LED(发光二极管)，所述检测器也采用具有相同波长的LED。作为光源和检测器的LED可以是一对的，也可以是多对的，每对LED可检测一个波长，多对LED可以检测多个波长。
[0006]LED不仅可以发射特定波长的光，而且也和光电二极管一样具有光电效应，被光照射时能产生电压；所不同的是，普通光电二极管对光的波长选择性很差，对400
‑
800nm范围内的光波都能高灵敏响应；而LED对光的波长具有较高选择性，只能响应其发射波长附近的光。因此采用和光源LED波长一致的LED作为检测器时，可以起到二次选择波长的作用，不需使用棱镜/光栅/滤光片等昂贵的光学器件就可以得到良好的线性结果。此外，用LED为检测器时，管脚产生的光电压可直接达到伏特级，不需要使用放大电路。
[0007]所述的比色皿座在相对的两面各开有一个窗口，所述的光源/检测器LED分别紧贴在两面的窗口上，从光源LED发出的光进入比色皿座，经过放置入比色皿座的比色皿后，被检测器LED检测，产生电压信号，经过双对数转换电路、调零电路、减法运算电路处理后，在数字电压表上直接显示样品的浓度数值或吸光度数值。
[0008]本技术可以得到以下有益效果：1、光源和检测器采用具有相同波长的LED，波长选择性好，不需单色器，成本低廉，制作简单；2、使用双对数转换电路，结合调零电路对检测信号和空白信号进行处理，与单对数电路相比，可消除温度等因素影响，使测量值更加稳定。
附图说明
[0009]附图1是本技术微型分光光度计的原理示意框图。
[0010]附图2是本技术微型分光光度计的比色皿座和光路结构示意图。
[0011]附图3是本技术微型分光光度计的电路板电路图。
具体实施方式
[0012]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施例对本实验新型的实施方式作进一步详细描述。
[0013]如附图1所示，展示了本技术微型分光光度计的原理示意框图，主要包括：11
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恒流源驱动电路，12
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用作光源的LED，13
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比色皿座，14
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用作检测器的LED，15
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双对数转换电路，16
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调零电路，17
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减法运算电路,18
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吸光度/浓度选择电路，19
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数字电压表，其中，恒流源驱动电路11的输出端与用作光源的LED12相连，从光源LED
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12发出的光进入比色皿座13，经过放置入比色皿座13的比色皿后，被检测器LED
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14检测，产生电压信号，经过对数转换电路15、减法运算电路17、吸光度/浓度选择电路18处理后，在数字电压表19上直接显示样品的浓度数值或吸光度数值。
[0014]如附图2所示，展示了本技术微型分光光度计的比色皿座和光路结构示意图，比色皿座13由黑色不透明材料制成，具有和比色皿21匹配的槽，在相对两面开有光通过的窗口22和23，用作光源的LED
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D1和用作光源的LED
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D2分别紧贴在窗口22和23上，LED
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D1发出的光透过窗口22进入比色皿21后，通过窗口23被LED
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D2检测产生电压信号。作为光源和检测器的LED可以是一对的，也可以是多对的；采用多对LED时，所述比色皿座13上可同时开有多对窗口，以安装多对不同波长的LED作为光源和检测器；如图2中D1和D2为具有相同发射波长λ1的LED，D3和D4为具有相同发射波长λ2的LED，D5和D6为具有相同发射波长λ3的LED，从而实现在不同波长λ1、λ2、λ3下分别进行检测。
[0015]如附图3所示，展示了微型分光光度计的电路板电路图，主要包括：恒流源电路11、光源LED
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12(含D1、D2、D3)、检测器LED
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14(含D2、D4、D6)、双对数转换器15、调零电路16、减法运算电路17、吸光度/浓度选择路18和数字电压表19；其中，恒流源电路11(含U1、Q1等)为光源LED
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12提供恒定的驱动电流；双对数转换器15使用U2(LM324)的2路运算放大器(U2
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1和U2
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2)；调零电路16的输出端与U2
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1的反相输入端相连，将调零电压输出至U2
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1的反相输入端，进行对数转换后输出调零信号至减法运算电路17的反相输入端；U2
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2的反相输入端与检测器LED
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14相连，将检测器LED
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14产生的电压进行对数转换后，输出检测信号送至减法运算电路17的同相输入端；减法运算电路17对同相输入端的检测信号和反相输入端的调零信号进行比较处理后，由输出端送至吸光度/浓度选择电路18的输入端；吸光度/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型分光光度计，包括光源、比色皿座、检测器、恒流源电路、双对数转换电路、调零电路、减法运算电路、吸光度/浓度选择电路、数字电压表，其特征在于：所述光源采用具有特定波长的一对或多对LED，并且所述检测器也采用具有相同波长的一对或多对LED，所述恒流...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄利强，
申请(专利权)人：黄利强，
类型：新型
国别省市：