微型近红外光谱检测系统温度补偿的设计

邱丽湖　陆道礼　冯　帮　耿德春　陈　斌

(1.江苏大学 机械工程学院， 镇江 212013;2.江苏大学 食品与生物工程学院，镇江 212013)



微型近红外光谱检测系统温度补偿的设计

邱丽湖1陆道礼2冯帮1耿德春1陈斌2

(1.江苏大学 机械工程学院， 镇江 212013;2.江苏大学 食品与生物工程学院，镇江 212013)

摘要：针对温度影响近红外光谱的问题提出了解决方案：在MicroNIR-1700近红外光谱仪上添加了环境温度和样品温度的检测附件及应用软件，使用单总线数字温度传感器DS18B20和红外温度传感器TN901及处理电路等构成了温度补偿系统，结合MicroNIR-1700的内部命令集获得仪器的温度。这3个温度参数奠定了微型近红外光谱检测系统的温度补偿条件，可以为后续模型建立提供温度补偿信息。

关键词：温度补偿；近红外光谱；温度传感器

近红外光谱分析技术广泛用于农产品质量的快速无损检测，但是随着要求的变化，近红外光谱检测仪器开始从环境条件优越的实验室检测转移到生产现场的快速检测。然而研究表明，近红外光谱分析技术受温度影响非常明显[1,2]；特别对于复杂组分，温度对生物组织光学特性影响到近红外光谱的一致性[3]，造成校正模型预测精度的下降。所以需要补偿仪器、环境和待测样品温度变化对近红外光谱的影响，提高校正模型的预测精度。

本研究使用MicroNIR-1700近红外光谱仪作为微型近红外光谱检测系统的主要核心部件，该光谱仪的随机软件只包含最基本的仪器控制和光谱采集功能。虽然冯邦等人开发了光谱采集系统软件和建模应用软件[4]，但是无环境温度和待测样品温度的实时检测功能，需要添加温度检测附件和开发应用软件来实现温度补偿功能。……