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原文传递一种CRDS气体浓度检测仪的采样系统及其采样方法

专利名称：	一种CRDS气体浓度检测仪的采样系统及其采样方法
摘要：	本发明涉及一种基于CRDS气体浓度检测仪的采样系统及其采样方法，该系统包括状态转换器、ADC采样器、激光器、数据缓存器和信号处理器；状态转换器分别连接ADC采样器、激光器、信号处理器和数据缓存器，以及ADC采样器和数据缓存器之间互相连接，数据缓存器和信号处理器之间互相连接；状态转换器根据阈值、所述ADC采样器发送的采样AD值和自身状态来转换状态，并根据该状态决定激光器的启动或关闭、ADC采样器的启动或停止、数据的缓存和数据的处理。本发明提出的采样系统和采样方法能很好的产生衰荡信号、采集有效数据并快速准确计算衰荡时间，省去了专门的激光关断电路。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	内蒙古;15
申请人：	内蒙古光能科技有限公司
发明人：	江长海;张飞雄;阎文斌
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201711423608.5
公开号：	CN109959623A
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	017000 内蒙古自治区鄂尔多斯市高新技术产业园区科教孵化园孵化器B座7楼
主权项：	1.一种基于CRDS气体浓度检测仪的采样系统，该系统包括状态转换器、ADC采样器、激光器、数据缓存器和信号处理器；状态转换器分别连接ADC采样器、激光器、信号处理器和数据缓存器，以及ADC采样器和数据缓存器之间互相连接，数据缓存器和信号处理器之间互相连接；状态转换器根据阈值、所述ADC采样器发送的采样AD值和自身状态来转换状态，并根据该状态决定激光器的启动或关闭、ADC采样器的启动或停止、数据的缓存和数据的处理。 2.根据权利要求1所述的基于CRDS气体浓度检测仪的采样系统，其特征在于：所述ADC采样器，用于进行光腔信号采样AD值，并将AD值发送给状态转换器和数据缓存器；所述激光器，用于调制、关断和恢复激光；所述数据缓存器，用于缓存数据；所述信号处理器，用于从数据缓存器中获取数据，进行信号的处理。 3.根据权利要求1所述的基于CRDS气体浓度检测仪的采样系统，其特征在于：该系统还包括阈值调整模块，所述阈值调整模块与状态转换器相连，用于调整触发激光关断的阈值。 4.根据权利要求3所述的基于CRDS气体浓度检测仪的采样系统，其特征在于：阈值调整模块包括两个计时器，一个计时器设置时间长，一个计时器设置时间短，状态转换器向阈值调整模块发送的所述信号为触发激光器关断的触发信号。 5.根据权利要求3或4所述的基于CRDS气体浓度检测仪的采样系统，其特征在于：状态转换器包含“监视”、“采集”和“停止”三个子状态，依据状态转换器的状态,各个模块间进行协同工作；状态转换器可接收信号处理器发送来的指令，以确定是否将子状态由“停止”切换至“监视”；状态转换器可向ADC采样器和激光器发送“启动”或“停止”指令，并接收采样器发送来的AD值，通过比较AD值和阈值，判断是否将状态转换器的子状态由“监视”切换至“采集”；状态转换器根据子状态发出保存指令指示数据缓存器开始存储数据，并接收数据缓存器发送来的“缓存满”信号，根据是否接收到“缓存满”信号或者是否自身发现AD值小于采集结束值，状态转换器确定是否要由“采集”切换至“停止”；状态转换器可向阈值调整模块发送信号用于阈值的调整，并接收阈值调整模块发送来的设定阈值。 6.根据权利要求3或4所述的基于CRDS气体浓度检测仪的采样系统，其特征在于：状态转换器包含“监视”、“打盹”、“采集”、“等待”四个子状态，依据状态转换器的状态,各个模块间进行协同工作；系统启动时，状态转换器可收到信号处理器的启动信号，以确定是否进入初始状态“等待”；进入“等待”子状态后，等待一段时间后进入”监视”状态；状态转换器接收采样器发送来的AD值，通过比较AD值和阈值，判断是否将状态转换器的子状态由“监视”切换至“打盹”；进入“打盹”状态即给阈值调整模块发出“触发”指示并接收阈值调整模块发送来的设定阈值，“打盹”状态结束后，状态变为“采集”；状态转换器根据子状态发出保存指令指示数据缓存器开始存储数据，并接收数据缓存器发送来的“缓存满”信号，根据是否接收到“缓存满”信号或者是否自身发现AD值小于采集结束值，状态转换器确定是否要由“采集”切换至“等待”。 7.一种CRDS气体浓度检测仪的采样方法，工作步骤如下： 1)状态转换器接收信号处理器发送来的“启动”信号，根据“启动”信号，确定状态转换器从“停止”切换至“监视”； 2)状态转换器进入“监视”状态时，状态转换器向激光器和ADC采样器发出“启动”指令，激光器接收到“启动”指令后开启激光，ADC采样器接收到“启动”指令后，对光腔信号进行采样，并将采样的AD值传输给状态转换器和数据缓存器； 3)在“监视”状态下，当发现从ADC采样器过来的AD值大于阈值调整模块设置的阈值时，状态变为“采集”； 4)状态转换器进入“采集”状态时，状态转换器给阈值调整模块发出“触发”指示用于阈值的调整，并接收阈值调整模块发送来的设定阈值，同时，状态转换器给数据缓存器发出“保存”指示，给激光器发出“关闭”指示； 5)在“采集”状态下，当状态转换器接收到数据缓存器发来“缓存满”的信号或者自身发现AD值小于采集结束值时，即进入“停止”状态； 6)状态转换器进入“停止”状态时，状态转换器给ADC采样器发出“停止”指示； 7)在“停止”状态下，信号处理器读取数据缓存器保存的数据，并进行分析、计算，数据处理完成后，信号处理器向状态转换器发出“启动”信号，进入新一轮的采样循环。 8.一种CRDS气体浓度检测仪的采样方法，工作步骤如下： 1)系统启动时，状态转换器收到信号处理器发送的启动信号后进入初始状态“等待”； 2)等待一段时间后,各项条件满足后进入”监视”状态； 3)状态转换器进入“监视”状态时，状态转换器向激光器和ADC采样器发出“启动”指令，激光器接收到“启动”指令后开启激光，ADC采样器接收到“启动”指令后，对光腔信号进行采样，并将采样的AD值传输给状态转换器和数据缓存器； 4)在“监视”状态下，当发现从ADC采样器过来的AD值大于阈值调整模块设置的阈值时，状态变为“打盹”； 5)状态转换器进入“打盹”状态时，状态转换器给阈值调整模块发出“触发”指示用于阈值的调整，并接收阈值调整模块发送来的设定阈值，同时，状态转换器给激光器发出“关闭”指示，给ADC采样器发出“停止”指示，“打盹”结束后状态变为“采集”； 6)状态转换器进入“采集”状态时，状态转换器给ADC采样器发出“启动”指示，状态转换器给数据缓存器发出“保存”指示； 7)在“采集”状态下，当状态转换器接收到数据缓存器发来“缓存满”的信号或者自身发现AD值小于采集结束值时，即进入“等待”状态； 8)状态转换器进入“等待”状态时，状态转换器给ADC采样器发出“停止”指示； 9)在“等待”状态下，信号处理器读取数据缓存器保存的数据，并进行分析、计算、数据处理，当“等待”状态结束后，状态转换器进入“监视”状态，进入新一轮的采样循环。 9.根据权利要求7或8所述的采样方法，其特征在于：阈值调整模块的两个计时器以状态转换器发出的触发激光器关断的“触发”信号为输入，当在短时计时器在其时间内检测到有效“触发”信号，则提升阈值；当长时计时器在其时间内未检测到有效“触发”信号，则降低阈值。
所属类别：	发明专利