全谱线阵CCD采集系统及其方法

摘要

一种全谱线阵CCD采集系统及其方法，金属材料光谱分析测试领域。系统包括，参数配置系统、CCD采集系统、USB传输系统以及用户界面软件系统。用户界面系统发出指令，首先配置系统参数，包括CCD采集次数和单次积分时间，模数转换器的增益和偏置。然后开始采集，把光信号转换成电信号，模拟信号转成数字信号。再由USB传输系统将数字信号传输到计算机中，通过软件计算拟合成元素含量的图像。本发明的优点在于，能够做到多个CCD同时采集，高速传输；采用同轴电缆来传输CCD模拟信号，抗干扰能力强；对金属材料进行重复多次激发采集，采集结果稳定，重现性高。

主权项

一种全谱线阵CCD采集系统，包括，参数配置系统、CCD采集系统、USB传输系统以及用户界面软件系统；其特征在于：参数配置系统：上位机用户界面软件发出配置信号，包括CCD采集次数，单次积分时间，模数转换器的偏置和增益；其中，采集次数为CCD采集时间除以单次积分时间；配置信号经过USB接口，发送到USB传输板，再发送到采集板上；如果用户没有配置参数，则按照系统软件默认值处理；CCD采集系统：用户界面软件发出开始采集的信号，通过USB接口，传输到采集板上，系统开始采集光信号；采集时间为用户所给定的时间，其范围是从最小单次积分时间以上可调；CCD采集系统包含1～20片CCD，它们同时开始采集，采集得到的模拟信号经过模数转换器转成数字信号，并将结果保存在采集板的控制芯片FPGA中。待采集结束后，将采集到的信号通过USB接口传输到计算机中。USB传输系统：通过FPGA和用户界面软件的控制，实现数据从计算机到采集板以及从采集板到上位机的双向1MHZ‑48MHZ传输；用户界面软件系统：控制计算机和采集板的通讯；在采集过程中向采集板发送配置信号和控制命令，待采集结束后将信号从采集板中读出，传输到计算机中；通过计算将得到的信号绘制成图像；另外，该软件系统还拥有扣除背景的功能，激发时采集到的信号与未激发时采集到的信号相减，得到真正有效的信号，并绘制成图像。