主动光源式反射光谱测量仪检控电路的设计与性能测试
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-18页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3 研究目的和意义 | 第18-19页 |
| 1.4 研究方法和手段 | 第19页 |
| 1.5 主要研究内容 | 第19-22页 |
| 第二章 光谱仪测量原理和方案设计 | 第22-30页 |
| 2.1 光谱仪测量原理 | 第22-23页 |
| 2.1.1 可检测原理 | 第22页 |
| 2.1.2 有效测量原理 | 第22-23页 |
| 2.2 反射率和典型光谱指数的确定 | 第23-26页 |
| 2.2.1 光谱指数的理论基础 | 第23页 |
| 2.2.2 典型光谱指数的理论计算方法 | 第23-24页 |
| 2.2.3 典型光谱指数在光谱仪中的计算方法 | 第24-26页 |
| 2.3 设计方案与技术路线 | 第26-28页 |
| 2.3.1 设计方案 | 第26-27页 |
| 2.3.2 技术路线 | 第27-28页 |
| 2.4 本章小结 | 第28-30页 |
| 第三章 光谱测量仪主动光源控制电路设计 | 第30-46页 |
| 3.1 光谱仪主动光源设计 | 第30-33页 |
| 3.1.1 特征波段选择 | 第30页 |
| 3.1.2 主动光源选型 | 第30-32页 |
| 3.1.3 主动光源结构 | 第32-33页 |
| 3.2 主动光源驱动电路设计 | 第33-35页 |
| 3.2.1 LED的发光特性 | 第33页 |
| 3.2.2 主动光源恒流源控制电路 | 第33-35页 |
| 3.2.3 LED恒流控制电路性能测试 | 第35页 |
| 3.3 主动光源的光谱稳定性研究 | 第35-44页 |
| 3.3.1 实验测试平台 | 第36-37页 |
| 3.3.2 结温的测量方法和原理 | 第37-38页 |
| 3.3.3 结温对LED发光光谱的影响 | 第38-39页 |
| 3.3.4 LED结温和光谱之间的关系 | 第39-41页 |
| 3.3.5 LED光谱稳定性控制方法 | 第41-42页 |
| 3.3.6 间歇式高频脉动模式的效果 | 第42-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-46页 |
| 第四章 光谱测量仪测量电路设计 | 第46-76页 |
| 4.1 主控制器选型与设计 | 第46-47页 |
| 4.2 光谱仪光电检测传感器的选型 | 第47-52页 |
| 4.2.1 光电传感器的选型 | 第47-49页 |
| 4.2.2 光电传感器特性参数 | 第49-50页 |
| 4.2.3 光电传感器响应性能研究 | 第50-51页 |
| 4.2.4 检测传感器光路系统结构介绍 | 第51-52页 |
| 4.3 光电传感器信号检测电路设计 | 第52-62页 |
| 4.3.1 一级放大电路设计 | 第53-58页 |
| 4.3.2 高通滤波电路的设计 | 第58-60页 |
| 4.3.3 二级放大电路的设计 | 第60-61页 |
| 4.3.4 信号检测电路PCB板的设计 | 第61-62页 |
| 4.4 光电传感器响应信号提取算法设计 | 第62-65页 |
| 4.4.1 信号提取算法介绍 | 第62页 |
| 4.4.2 信号提取算法的仿真 | 第62-63页 |
| 4.4.3 信号提取算法实验验证 | 第63-65页 |
| 4.5 辅助电路的设计 | 第65-72页 |
| 4.5.1 电源管理系统 | 第65页 |
| 4.5.2 电源电压监测电路 | 第65-66页 |
| 4.5.3 温度测量电路 | 第66-67页 |
| 4.5.4 AD采样电路 | 第67-68页 |
| 4.5.5 GPS模块 | 第68-69页 |
| 4.5.6 串口通讯模块 | 第69-70页 |
| 4.5.7 超声波测距模块 | 第70-71页 |
| 4.5.8 主动光源光强控制电路 | 第71-72页 |
| 4.6 系统综合电路板的设计 | 第72-73页 |
| 4.7 本章小结 | 第73-76页 |
| 第五章 光谱仪的软件系统设计 | 第76-84页 |
| 5.1 光谱仪软件系统总体框架 | 第76页 |
| 5.2 上位机软件设计 | 第76-80页 |
| 5.2.1 上位机开发平台介绍 | 第76-77页 |
| 5.2.2 上位机界面设计 | 第77-79页 |
| 5.2.3 上位机文件存储 | 第79-80页 |
| 5.3 下位机软件设计 | 第80-83页 |
| 5.3.1 下位机软件集成开发环境 | 第80-81页 |
| 5.3.2 下位机软件的工作流程 | 第81-83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 第六章 光谱仪田间性能测试实验 | 第84-102页 |
| 6.1 仪器的标定实验 | 第84-87页 |
| 6.1.1 实验目的 | 第84页 |
| 6.1.2 材料与方法 | 第84-85页 |
| 6.1.3 实验结果及分析 | 第85-87页 |
| 6.2 手持式静态测试实验 | 第87-92页 |
| 6.2.1 实验目的 | 第87页 |
| 6.2.2 材料与方法 | 第87-88页 |
| 6.2.3 实验结果及分析 | 第88-92页 |
| 6.3 与Greenseeker对比实验 | 第92-96页 |
| 6.3.1 实验目的 | 第92页 |
| 6.3.2 材料与方法 | 第92-94页 |
| 6.3.3 实验结果及分析 | 第94-96页 |
| 6.4 车辆抖动对仪器性能影响实验 | 第96-100页 |
| 6.4.1 实验目的 | 第96页 |
| 6.4.2 材料与方法 | 第96-97页 |
| 6.4.3 实验结果及分析 | 第97-100页 |
| 6.5 本章小结 | 第100-102页 |
| 第七章 总结与展望 | 第102-104页 |
| 7.1 总结 | 第102-103页 |
| 7.2 展望 | 第103-104页 |
| 参考文献 | 第104-110页 |
| 致谢 | 第110-112页 |
| 攻读硕士期间的研究成果 | 第112页 |
