液体无损探测识别电子系统

摘要

本发明是一种液体无损探测识别电子系统，采用嵌入式处理器LPC2148和波长可调谐的分布反馈（DFB）激光器设计并研制了液体无损探测识别电子系统，控制DFB激光器出射波长通过被检测液体的挥发气体，根据谱带的吸收情况进行探测，并将数据经过USB接口传输到上位机进行PCA和BP混合算法处理和分析，上位机根据气体信息数据库识别出被检测液体，通过对五种食用醋的测试结果表明，设计的电子系统可以在不破坏待测物质化学性质的前提下，快速准确地进行探测和区分识别，如建立更加全面的数据库，还可以实现对不同物质的探测和识别分析，可以在不破坏待测物质化学性质的前提下快速准确地进行探测和区分识别，具有很大的开发和推广价值。

主权项

液体无损探测识别电子系统,包括电子系统和上位机系统，所述电子系统包括电学部分和光学部分；所述电学部分包括嵌入式处理器、差分电路、锁相放大器、A/D转换器、激光器驱动电源、激光器温度控制器、信号发生器和激光器驱动电源；所述光学部分包括波长可调谐DFB激光器，两个分别用于检测通道的第一探测器和用于参考通道的第二探测器，其特征在于，处理器控制信号发生器产生控制信号驱动DFB激光器，使其输出稳定的光强，同时，处理器控制激光器温度控制器，使DFB激光器的激射波长位于被测液体的吸收峰；为了消除系统的1/f噪声和粉红噪声，将低频扫描信号（锯齿波）和高频调制信号（正弦波）叠加，成为混合信号，驱动DFB激光器，DFB激光器连接分束器，分束器将激光分为两束，一束应用于参考通道，经过第一隔离器、光放大器、第一探测器，另束应用于检测通道，经过第二隔离器、液体样品、第二探测器，第一探测器和第二探测器都连接差分电路；被检测的液体样本会表现出不同的吸收特性（阻抗特性），经过差分电路和锁相放大器后，转化为电压信号给处理器的A/D转换器,同时嵌入式处理器通过USB通信接口与上位机连接，将采集到的数据实时上传，上位机接收到发来的数据后，采用主成分分析和反向传播混合神经网络模式算法对采集到的数据进行处理，再根据气体信息数据库进行分析，得出结果。