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光學(xué)粒子計數(shù)器的信號采集方法與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
光學(xué)粒子計數(shù)器是用于測量潔凈環(huán)境空氣中粒子數(shù)量及尺寸的儀器，具有價格低廉、快速可靠、高靈敏度的特點，在需要超凈間的行業(yè)有著重要的應(yīng)用。本文簡述光學(xué)粒子計數(shù)器的主要原理及設(shè)計的注意要點，討論其重要性能參數(shù)，通過與同類產(chǎn)品比較，分析國產(chǎn)粒子計數(shù)器的不足并對下一步發(fā)展提供指導(dǎo)。
光學(xué)粒子計數(shù)器的信號采集方法與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：
信號采集與處理系統(tǒng)是光學(xué)粒子計數(shù)器的重要組成部分，它將收集的光信號轉(zhuǎn)化為電脈沖信號，并對電脈沖信號進(jìn)行多次放大，采用電壓幅度甄別器甄別被放大信號的幅值，再經(jīng)多通道計數(shù)器分檔計數(shù)后送到微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這里測量到的是一個個電脈沖信號，脈沖數(shù)目即為粒子數(shù)，脈沖信號的強(qiáng)弱放映粒子直徑分布，這樣通過運算便可得出被采樣空氣的潔凈度級別。進(jìn)行合適電信號放大是信號采集與處理系統(tǒng)設(shè)計的重點與難點，除了盡量減小放大過程中引入的噪聲外。
進(jìn)行電信號放大中還有兩點需要特別注意：先由于鏡片的散射等因素，光學(xué)系統(tǒng)中不可避免地存在著雜散光，造成顆粒尺寸估計值的誤差。對于設(shè)計合理的光學(xué)系統(tǒng)，這些雜散光與激光光強(qiáng)成比例固定的正比關(guān)系，考慮到激光光強(qiáng)波動不太大，電放大首先應(yīng)該濾除電信號的直流項，減弱雜散光的影響。
其次，散射信號與顆粒半徑的六次方成正比，信號隨顆粒尺寸的減小迅速減小。為了保證測量顆粒尺寸的范圍，在保證被放大信號強(qiáng)度與顆粒尺寸的單調(diào)對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，對不同大小電壓信號建議選擇不同的放大倍數(shù)，讓弱信號放大倍數(shù)更大?？紤]到非均勻放大方式引入的噪聲較大，可以選擇多級放大的方式，首先采用均勻放大，再引入非均勻放大(如對數(shù)放大)。
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