一种全数字式光谱分析仪测量控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光谱仪测试分析技术领域，特别涉及一种全数字式光谱分析仪测量控制系统。
【背景技术】
[0002]对于测定铁(或其他金属)基材料中元素含量，一般使用光谱分析仪来进行测量。光谱分析仪，是一种用于测量发光体的辐射光谱，即发光体本身的指标参数的仪器。传统的光谱分析仪要进行暗室处理以及之后的一系列繁琐处理，测量工作繁杂，工作效率低下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的一种全数字式光谱分析仪测量控制系统，它采用测量控制背板框架单元和数字光源，它解决了传统光谱分析仪需进行暗室处理以及之后的一系列繁琐处理，提高了工作效率，缩短测定时间。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]本发明所述的一种全数字式光谱分析仪测量控制系统，它包括测量控制背板框架单元和数字光源单元；所述测量控制背板框架单元由通讯控制板、高压电源板、若干高压分配板、若干元素积分板及通讯总线背板组成；所述数字光源单元通过光线总线和测量控制背板框架单元的通讯控制板通讯。
[0006]所述通讯控制板包括一通讯控制单片机，该通讯控制单片机一端连接一光隔离器A，该光隔器A上设置有上位机通讯接口，该上位机通讯接口通过RSR323总线与上位机计算机系统相连；该该通讯控制单片机另一端连接一光隔离器B，该光隔离器B上分别设置有输入信号接口 B和输出信号接口 B ;所述通讯控制单片机内置484、CAN总线驱动分别连接485总线CAN总线相连；该通讯控制单片机另一端通过光纤串行总线与数字光源单元相连。
[0007]所述高压电源板包括一高压板控制单片机，该高压板控制单片机内置485总线驱动，通过485总线与通讯控制板通讯；该高压板控制单片机一端连接一光隔离器C，该光隔离器C上设置有输入信号接口 C;该高压板控制单片机另一端与负1000伏高压发生器相连，该负1000伏高压发生器通过通讯信号与模拟调理D/A相连，模拟调理D/A通过通讯信号与高压板控制单片机相连；
[0008]所述高压分配板包括一高压分配控制单片机，该高压分配控制单片机通过SPI通讯总线与电隔离1C相连，该电隔离1C通过SPI通讯总线与多路D/A设定输出相连，该多路D/A设定输出通过通讯信号与多路模拟调理通讯，该多路模拟调理通过通讯信号与多路高压输出控制通讯，该多路高压输出控制一端通过通讯信号与高压输出通讯；该多路高压输出控制另一端与负1KV高压输入相连；该高压分配控制单片机内置485总线驱动，通过485总线与通讯控制板通讯；
[0009]所述元素积分板包括一积分运算控制单片机，该积分运算控制单片机内置485、CAN总线驱动，通过485、CAN总线与通讯控制板相连；所述积分运算控制单片机一端与多路A/D转换器相连，该多路A/D转换器通过通讯信号与多路信号调理相连，该多路信号调理通过通讯信号与多路光电流积分相连，该多路光电流积分通过通讯信号与光电输入相连；、
[0010]所述通讯总线背板包括一板体，该板体上分别设置有与高压电源板、高压分配板、元素积分板相配合的接插件接口；
[0011]所述数字光源单元由通讯控制部分、数字电源部分和激发放电部分组成；所述通讯控制部分包括一通讯控制DSP单片机，该通讯控制DSP单片机上一端边设置有光隔离器D和光隔离器E，该通讯控制DSP单片机另一端边设置有光纤总线接口，该光纤总线接口连接有光纤总线；所述数字电源部分包括一共模差模滤波单元，该共模差模滤波单元一端与220VAC相连，该共模差模滤波单元另一端与整流滤波单元相连，该整流滤波单元另一端与全桥DC/DC逆变；所述激发放电部分包括一辅助回路放电开关，该辅助回路放电开关一端与辅助回路充电开关相连，该辅助回路充电开关另一端与主回路充电开关相连；所述辅助回路放电开关和辅助回路充电开关分别与高压激发单元相连，该高压激发单元和主回路充电开关分别与火放电台相连；所述通讯控制DSP单片机通过光隔离器D，利用全桥PWM波信号与全桥DC/DC逆变相连，该全桥DC/DC逆变通过电压测量反馈信号与通讯控制DSP单片机通讯；所述通讯控制DSP单片机通过光隔离器E，利用3相高频波信号与辅助回路放电开关通讯。
[0012]采用上述结构后，本发明有益效果为:本发明所述的一种全数字式光谱分析仪测量控制系统，它采用测量控制背板框架单元和数字光源，它解决了传统光谱分析仪需进行暗室处理以及之后的一系列繁琐处理，提高了工作效率，缩短测定时间。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图；
[0014]图2是本发明的通讯控制板的结构示意图；
[0015]图3是本发明的高压电源板的结构示意图；
[0016]图4是本发明的高压分配板的结构示意图；
[0017]图5是本发明的元素积分板的结构示意图；
[0018]图6是本发明的数字光源单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0020]如图1-图6所示，本发明所述的一种全数字式光谱分析仪测量控制系统，它包括测量控制背板框架单元和数字光源单元；所述测量控制背板框架单元由通讯控制板、高压电源板、若干高压分配板、若干元素积分板及通讯总线背板组成；所述数字光源单元通过光线总线和测量控制背板框架单元的通讯控制板通讯。
[0021]所述通讯控制板包括一通讯控制单片机，该通讯控制单片机一端连接一光隔离器A，该光隔器A上设置有上位机通讯接口，该上位机通讯接口通过RSR323总线与上位机计算机系统相连；该该通讯控制单片机另一端连接一光隔离器B，该光隔离器B上分别设置有输入信号接口 B和输出信号接口 B ;所述通讯控制单片机内置484、CAN总线驱动分别连接485总线CAN总线相连；该通讯控制单片机另一端通过光纤串行总线与数字光源单元相连。
[0022]所述高压电源板包括一高压板控制单片机，该高压板控制单片机内置485总线驱动，通过485总线与通讯控制板通讯；该高压板控制单片机一端连接一光隔离器C，该光隔离器C上设置有输入信号接口 C;该高压板控制单片机另一端与负1000伏高压发生器相连，该负1000伏高压发生器通过通讯信号与模拟调理D/A相连，模拟调理D/A通过通讯信号与高压板控制单片机相连；
[0023]所述高压分配板包括一高压分配控制单片机，该高压分配控制单片机通过SPI通讯总线与电隔离1C相连，该电隔离1C通过SPI通讯总线与多路D/A设定输出相连，该多路D/A设定输出通过通讯信号与多路模拟调理通讯，该多路模拟调理通过通讯信号与多路高压输出控制通讯，该多路高压输出控制一端通过通讯信号与高压输出通讯；该多路高压输出控制另一端与负1KV高压输入相连；该高压分配控制单片机内置485总线驱动，通过485总线与通讯控制板通讯；
[0024]所述元素积分板包括一积分运算控制单片机，该积分运算控制单片机内置485、CAN总线驱动，通过485、CAN总线与通讯控制板相连；所述积分运算控制单片机一端与多路A/D转换器相连，该多路A/D转换器通过通讯信号与多路信号调理相连，该多路信号调理通过通讯信号与多路光电流积分相连，该多路光电流积分通过通讯信号与光电输入相连；、
[0025]所述通讯总线背板包括一板体，该板体上分别设置有与高压电源板、高压分配板、元素积分板相配合的接插件接口；
[0026]所述数字光源单元由通讯控制部分、数字电源部分和激发放电部分组成；所述通讯控制部分包括一通讯控制DSP单片机，该通讯控制DSP单片机上一端边设置有光隔离器D和光隔离器E，该通讯控制DSP单片机另一端边设置有光纤总线接口，该光纤总线接口连接有光纤总线；所述数字电源部分包括一共模差模滤波单元，该共模差模滤波单元一端与220VAC相连，该共模差模滤波单元另一端与整流滤波单元相连，该整流滤波单元另一端与全桥DC/DC逆变；所述激发放电部分包括一辅助回路放电开关，该辅助回路放电开关一端与辅助回路充电开关相连，该辅助回路充电开关另一端与主回路充电开关相连；所述辅助回路放电开关和辅助回路充电开关分别与高压激发单元相连，该高压激发单元和主回路充电开关分别与火放电台相连；所述通讯控制DSP单片机通过光隔离器D，利用全桥PWM波信号与全桥DC/DC逆变相连，该全桥DC/DC逆变通过电压测量反馈信号与通讯控制DSP单片机通讯；所述通讯控制DSP单片机通过光隔离器E，利用3相高频波信号与辅助回路放电开关通讯。
[0027]如图1所示，本装置部件由两部分组成:第一部分为测量控制背板框架单元，包括通讯板、高压电源板、高压分配板、元素积分板及通讯总线背板组成，系统中每块板都有独立的单片机进行控制，其通讯联络采用485及CAN总线方式；第二部分为数字光源，包括数字电源及高频激发单元，由单片机(或DS