专利名称:一种基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法
专利名称:一种基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法 |
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申 请 号 |
CN2018113199717 |
申 请 日 |
2018-11-07 |
公开(公告)号 |
CN109323975A |
公开(公告)日 |
2021-03-22 |
申请(专利权)人 |
中国科学院合肥物质科学研究院 |
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发 明 人 |
赵欣,王文誉,桂华侨,石磊 |
专利类型 |
发明专利 |
摘 要 |
一种基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法,可解决传统校准Coincidence 现象的方法,复杂实时性差且成本较高的技术问题。基于OPC,还包括阈值电路,所述阈值电路包括放大电路、阈值比较电路、FPGA 计数电路和单片机控制模块;放大电路与 OPC 的光电探测器电连接;阈值比较电路和 FPGA 计数电路----分别与单片机控制模块连接;FPGA 计数电路----内设置粒子浓度计数值算法;通过单片机控制模块控制,由阈值比较电路鉴别单粒子还是多粒子,通过 FPGA 计数电路内的粒子浓度计数值算法进行测量计算得到粒子数浓度。本发明在测量硬件上增加了阈值电路,由小到大设定多个阈值,阈值的多少依据测量环境选择,可实时校正 OPC 计数的数浓度值,校准精度高,在 FPGA 计数电路内可简单实现,具有较高的商业应用价值。 |
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主权项 |
1.一种基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法,其特征在于:基于 OPC,所述 OPC 包括光电探测器;还包括阈值电路,所述阈值电路包括放大电路、阈值比较电路、FPGA计数电路和单片机控制模块;所述放大电路与光电探测器电连接;所述放大电路、阈值比较电路及 FPGA 计数电路依次电连接;所述阈值比较电路和 FPGA 计数电路分别与单片机控制模块连接;所述 FPGA 计数电路内设置粒子浓度计数值算法;通过单片机控制模块控制,由阈值比较电路作为粒子通道产生脉冲个数和脉宽,所述脉冲数和脉宽进入 FPGA 计数电路进行计算输出,实时校正 OPC 计数的粒子浓度值。 2.根据权利要求 1 所述的基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法,其特征在于:所述阈值比较电路包括相互并联连接的阈值比较电路一(1)、阈值比较电路二(2)及阈值比较电路三(3);所述粒子浓度计数值算法如下:假设流量为 Q,测量时间间隔为Δt,1 个标准冷凝粒子产生的脉冲宽度为 Cnt_width,则经阈值比较电路一(1)产生的浓度计数值为:经阈值比较电路二(2)产生的浓度计数值为:经阈值比较电路三(3)产生的浓度计数值为:则粒子总浓度值为:其中,针对阈值比较电路一(1)、阈值比较电路二(2)及阈值比较电路三(3)的阈值通道,进入 FPGA 后分别产生计数值 Cnt1、Cnt2、Cnt3 及脉冲宽度值 Cnt1_width1、Cnt2_width2、Cnt3_width3。 3.根据权利要求 2 所述的基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法,其特征在于:所述计数值 Cnt1、Cnt2、Cnt3 采用累加器计算。 4.根据权利要求2所述的基于回波阈值比较的OPC计数校正方法,其特征在于:所述脉冲宽度值 Cnt1_width1、Cnt2_width2、Cnt3_width3采用高速时钟来计算。 5.根据权利要求2所述的基于回波阈值比较的OPC计数校正方法,其特征在于:所述测量时间间隔为Δt≤0.5 秒。 6.根据权利要求 2 所述的基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法,其特征在于:所述阈值比较电路一(1)的阈值为放大器输出最大值的 1/4。 7.根据权利要求 2 所述的基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法,其特征在于:所述阈值比较电路二(2)的阈值为放大器输出最大值的 2/4。 8.根据权利要求 2 所述的基于回波阈值比较的 OPC 计数校正方法,其特征在于:所述阈值比较电路三(3)的阈值为放大器输出最大值的 3/4。 |
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IPC信息 |
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IPC主分类号 |
G01N15/10 |
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IPC分类号 |
G01N15/10|G05B19/042 | ||
G 物理 G01 测量;测试 G01N 借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料(除免疫测定法以外包括酶或微生物的测量或试验入 C12M,C12Q) G01N15/00 测试颗粒的特性;测试多孔材料的渗透性,孔隙体积或者孔隙表面积(微生物的识别入 C12Q)〔1,4,2006.01〕 G01N15/10 ·测试单个颗粒〔4〕 |
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