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《江西理工大学》 2018年
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MEMS扫描微镜光谱仪的嵌入式系统研究

李欣  
【摘要】:MEMS扫描微镜是决定基于MEMS扫描微镜的长波近红外光谱仪分光系统稳定性的核心器件之一。采用稳定性更高的谐振频率500Hz的MEMS扫描微镜替换原有不稳定的谐振频率为50Hz的MEMS扫描微镜是提高光谱仪的稳定性的重要手段。由于MEMS扫描微镜的谐振频率的提高以及驱动信号的要求不同,相应的嵌入式系统的硬件、软件架构也需要重新设计,尤其是相关的光电转换电路的带宽、数据采集的速率都需要提高十倍以上,涉及到的MEMS驱动电路的驱动信号的频率不仅需要提高十倍,而且要求是达到峰峰值50V以上的高压脉冲信号。本研究工作围绕以上核心问题,在不改变光路结构的情况下,设计实现了500Hz的MEMS扫描微镜驱动模块、符合系统性能要求的带模拟PID温控电路的光电转换与放大模块、高速的数据采集模块。同时,将这些新的电路模块整合成了基于STM32F103与FPGA技术的、符合光谱仪性能要求的嵌入式系统。研究工作所涉及的原理与方法,对于实现高稳定性的基于MEMS微镜的长波近红外光谱仪具有指导与借鉴意义。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TH744.1

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