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现代电子技术2025年第14期:基于FPGA的拉曼光谱数据实时采集系统

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙新茹;禹静;李琪;董璐;张正东;张海洋;李雪玲;

单位:中国计量大学计量测试与仪器学院;中国计量科学研究院环境计量中心;辽宁省检验检测认证中心;

摘要:为实现快速、低检测限的水污染检测,基于拉曼散射原理设计一种拉曼光谱数据实时采集系统。结合CMOS探测器设计了光谱数据采集模块,并配套开发了FPGA主控模块。为了更加灵活地调节系统参数,如光谱积分时间等,采用上位机进行顶层控制,具体是通过在FPGA和上位机间设计UART通信协议,在FPGA主控模块中设计对应地址单元等实现的。设计出的拉曼光谱数据实时采集系统在5 s内即可得到拉曼光谱,针对常见水污染物,如多环芳烃(萘)等可达到244 mg/L的检测限。所设计系统可应用于日常水质检测、水污染应急检测等多种水污染检测场景,并对水污染检测提供有力技术支持。

关键词:水污染;;拉曼光谱;;数据采集系统;;拉曼散射;;CMOS;;FPGA;;UART

基金资助:2023年联合基金项目面上资助计划项目:手持式水污染拉曼现场快速分析仪与远程监测技术研究(2023-MSLH-102)