紫外可见分光光度计高精度信号采集与处理

    紫外可见分光光度计利用检测器采集光信号并将其转换为电流信号。此时有效信号强度非常弱，并混有大量噪声、背景光的干扰误差，因此需从杂散信号中提取有效电流信号。信号处理中误差来源主要分为两部分: 一部分来源于检测器之前的光路系统，导致有效信号混入了杂散光、噪声等干扰；另一部分来自检测器将光信号转换为电流信号之后的硬件电路，由于电子元器件自身的偏置、温漂、噪声以及AD采集精度等影响，降低了检测结果的精度。

   设计通过转盘往检测器中输入暗信号( 没有有效光信号输出到检测器，只包含杂散光、 噪声等信号) ，即检测器( 光电倍增管) 连续采集样品信号、暗信号、参比信号。在两路采集转换通道中，通过实时控制时序使两路分别采样，一路采集参比信号与暗信号，另一路采集样品信号与暗信号; 经滤波、AD转换，传送到单片机。将采样样品信号、 参比信号与暗信号动态相减，即可有效去除各种噪声、偏置、暗电流、背景光带来的干扰，提取出有效参比信号与样品信号。采用低偏置、低噪声、高精度电子器件，降低硬件电路带来的干扰，可有效提高采集精度。

   紫外可见分光光度计以C8051F340为系统控制中心，以ADS1255模数转换电路对前端模拟信号进行采集，以实现采集结果的存储、显示及处理功能。主要包括电流电压转化电路、采样保持电路、滤波放大跟随电路、ADS1255组成的模数转换电路、C8051F340控制芯片电路。

   ADS1255 是精度极高的A/D 转换器，为了得到最佳的转换结果，在应用期间要特别注意该器件的外围电路和印刷电路板设计。同其他高精度A/D 转换器一样，ADS1255在实际应用时，要注意电源线和地线的布线。

   系统基于提高数据采集精度，通过采集样品信号、参比信号与干扰信号，并经过算法处理; 同时采用高精度AD转换器ADS1255及相应硬件电路，去除干扰信号以实现紫外可见分光光度计信号的高精度、高稳 定性与高重复性。并通过RS－232串口实现了C8051F340与PC机之间的数据传输。