UVA波段信号检测及处理技术.ppt

一、研究意义 二、研究目的 三、UVA波段信号检测的发展及现状 四、拟采用方案 4.1 紫外探测器的设计 4.2 光电转换电路的设计 4.3 V/F转换电路设计 4.4 单片机系统设计 五、结束语 日光中含有的长波紫外线（UVA）有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面，UVA可以直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。在过去，UVA 因为其能量低被认为是伤害较小的，它能深入皮肤，但是不会造成晒伤，随皮肤科学的发展，长波紫外线UVA对人类的伤害逐渐为人们所认识.UVA能穿透人体皮肤的角质层、表皮层及真皮层从而殃及皮下组织，且受季节、天气及海拔影响很小，一年四季无所不在;同时，UVA对皮肤的危害具有持久性的特 点，能对皮肤细胞产生持久的、累积性的光氧化损伤;此外，还能引起皮肤光致老化，侵害皮肤的免疫系统，甚至导致皮肤癌。所以的UVA更好的检测对保护人们的健康有着深远的意义。 同时，包含UVA波段的紫外探测技术是继红外和激光探测技术之后发展起来的又一军民两用光电探测技术。紫外探测技术可用于紫外天文学、聚合材料树脂固化、燃烧工程、水净化处理、火焰探测、生物效应、导弹尾焰探测、天际通信及环境污染监视等领域。在军事上，它主要用于紫外告警、紫外通信、紫外/红外复合制导、导弹探测和光电对抗等方面。所以UVA波段信号的检测对科技的进步也有着重大的意义。 首张紫外观测的太阳 防爆告警器 通过对UVA波段信号的检测及处理的研究，可以显示太阳紫外线的辐射指数，指导人们采取对应的防护措施，保护皮肤的健康。同时也能更好的完善紫外探测系统，提高紫外探测技术，达到对紫外信号更好的利用的目的。 技术发展现状：紫外探测器是紫外探测系统的核心部件，探测系统是围绕着探测器原理和性能来设计的。 紫外探测器的发展 真空管紫外传感器和光电倍增管 紫外增强型硅光二极管 SiC 、金刚石薄膜和GaN基等宽带隙半导体材料 应用发展现状：目前，已投入商业和军事应用的紫外探测器，主要有紫外真空二极管、紫外光电倍增管、成像型紫外变像管、紫外增强器、紫外摄像管和固体紫外探测器等。军事应用主要有紫外告警系统、紫外线制导系统两方面的应用。 紫外告警 紫外制导 UVA波段信号检测系统的结构如图所示。 紫外探测 电路 光电转 换电路 V/F转 换或 A/D转 换 MCU 数据处 理 显示模块 软件/硬件控制电路 时钟电路 设计的总体框图 由于需要探测的紫外线为UVA这种对人体长时间照射会产生不良反应的紫外线。那么我们需要一种能够对UVA反应灵敏的紫外探测器，并且对其他波长的紫外线和可见光的响应度接近与零。经过反复的考虑，可以采用由日本HAMAMATSU生产的紫外探测器G5842. 光电转换电路 紫外探测器作为一个微电流信号源，可以看作是内阻非常大的电流源。 。 V/F转换电路是一种将电压信号转换为频率信号的电路，本文中将使用LM331作为V/F转换电路的核心。对系统成本的考虑，本文并没有低噪声A/D转换器，而是采用了价格较低廉，相对噪声较小的V/F转换器LM331。如果需要进一步的降低系统噪声，可以用AD620等低噪声高精度A/D转换器替代LM331，以达到更高精度探测的要求。 V/F转换器 单片机采用的是由ATMEL公司设计的AT89S51，它是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机。 紫外探测系统可以广泛用于个人消费电子、军事、通信、火灾报警、气象研究等多个方面，其产品的开发和研究不仅对很多领域有重要的影响，更有广阔的市场前景。 UVA探测系统的设计技术虽然起步较晚，曾经在一个时期内发展缓慢，但随着科技的进步和社会的实际需求，这项技术已经进入一个全新的发展时期，有着巨大的应用潜力和市场前景。