我在研究生阶段研制了一款溢油探测传感器的原理样机。该款样机基于油类污染物受特定波长的紫外光照射会产生荧光的机理，通过设计新型的分光光路，配合多种芯片设计实现了对水面油污的非接触式检测。样机的设计方案如下图所示：
图1-1 系统设计方案图
在光源方面，我选取了大功率单一波长的紫外LED作为激发光源以减小整个系统的功耗和成本。根据石油产生荧光的条件及荧光特点选取量相应参数的滤光片。在此基础上，依据光的传播特性，设计了以反射式闪耀光栅为分光原件并配以其他光学元件的分光系统，实现了对荧光的分离。
数据采集方面，我以FPGA芯片为系统的控制芯片，以线阵CCD为荧光信号的探测芯片，配合AD采集芯片和串行通信模块实现了对荧光信号的采集。由于线阵CCD 芯片自身带有暗电流噪声，因此首先通过相关双采样实现对暗电流噪声的去除。除此之外，外界的光源、反射光及杂散光也会对影响系统的探测结果。因此，采用量Symlet小波对采集结果进行去噪，提高了系统探测精度。
最后，根据系统内光学元件及数据采集板位置设计量壳体实现密封，以尽量减少外部因素对探测结果的影响。系统的实物图如下图所示：
图1-2 光学部分壳体示意图
图1-3 壳体示意图
图1-4 两部分壳体示意图
图1-5 CCD及走线示意图
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