光谱仪怎样快速提升速率?以下5个因素很关键!

发布时间:2022/4/26 15:19:00

在使用光谱仪的过程中,对于它的检测速度都是希望更快一些,但是提升的办法却不是很清楚。如果在不明白其工作原理甚至是特殊情况下,是没有办法进行改变的!!今天小编整理了一些关乎光谱仪扫描速度的5个因素,看看有没有你知道的吧。


影响速度的5个关键因素
1
光栅的旋转速度
2
灵敏度设置
3
双倍速模式
4
采样点数的多少
5
平均次数的设定






光栅的旋转速度



光谱仪的光栅部分是依据硬件来决定的,其搭配的步进电机不单单是考验精度的问题同时也对其速度存在着考验。旋转的速度是影响着光谱呈现快慢的关键性原因。在此推荐横河光谱仪,其整体的单色仪就非常的厉害,能够确保它的光栅特性与同类别对比时占据着比较大的优势。


光栅.png






灵敏度设置



光谱仪的灵敏度Sensitivity 的设置原本是用来调整弱信号的测试能力,最高灵敏度High3能够测试到-90dBm的弱信号。如果要提高灵敏度时,扫描速度会随之减慢。相反而言,要是我们设置的灵敏度适当降低,光谱仪的扫描速度将会变快。因为每个采样点的时间在不同灵敏度下是不一样的,具体如下图所示(仅供参考)。


灵敏度设置_1.png


灵敏度设置_2.jpg


一般来说,我们可以对输入的光信号强弱来决定灵敏度的设定,设置太低将又可能会被噪声覆盖掉,不能完整地看到想要的光谱曲线。但是设置太高,能够看到完整的光谱,却会使得扫描速度变慢好几倍。因此设置比较合适的灵敏度才可以得出理想的结果,同时也能够保证速度。



如上图所示可以观察到,同一个信号,输入到光谱仪中的强度足够时,使用不一样的灵敏度所得出的光谱基本一致。可是测试的时间长度却出现很大的不同,因此小伙伴们明白灵敏度对扫描速度的产生的影响了吧?






双倍速模式



光谱仪上的某个选项,大家平时容易忽略,“SWEEP SPEED"——扫描速度设置。


双倍速模式.png


和正常模式相对比,此模式下扫描速度将提高至少两倍,而灵敏度仅仅降低了2dB。正常情况下,这个设置不会对光谱有明显的影响,除非信号比较弱,触及到设备的本地噪声。







采样点数的多少



每个光谱仪扫描的总时间等于所有采样点所需扫描时间的累积。因此采样点数越多需要的时间将会越长,速度则将变慢下来。光谱仪默认情况下的采样点数会由相关设置自行变更,假如光谱仪上设置自动采样点,计算方式如下所示:



按照上述的算法,假如设置span不变,分辨率/采样间隔不变的情况下,我们可以手动设置采样点数,代替自动获取点数,减少采样点数,扫描速度就能够上去了。



在此我们将采样点数从自动的1001变为手动的501,能够看出光谱的曲线基本不变。但扫描时间缩短了将近一半。

在此应该要注意的是,点数减少可能会促使光谱显得不那么光滑,因此注意点数的设置。


点数的设置.png






平均次数



为了提高信噪比,仪器可以增加扫描的平均次数,可是扫描速度将降低。在setup下就可设置,如下图所示:


平均次数.png


平均次数通常被默认是1,也就是光谱仪扫描一次就显示光谱,设置2~999时,每个点的数据会取每次扫描的平均值。因此需要扫描速度越快,平均次数就设置1即可。


平均次数_1.png


在此需要注意的是:假如开启了X2两倍速模式,就没办法设置平均次数。