光譜儀器是一種利用光學(xué)色散原理，測定光譜的組成、獲取光譜輻射強度與波長關(guān)系的儀器。光譜儀器的波長精度是光譜儀重要指標(biāo)之一，它會受光機加工誤差、裝調(diào)誤差、環(huán)境溫度變化等的影響。為測試儀器的波長精度，國內(nèi)對波長定標(biāo)的方法和定標(biāo)裝置的設(shè)計   開展了較多研究。波長定標(biāo)一般是對待定標(biāo)光譜儀器進(jìn)行波長驅(qū)動和光譜采集，通過判讀獲取譜線中已知的特征光譜的峰值波長位置來確定儀器的波長相對關(guān)系，如汞燈曲線中２５３．６５２ｎｍ，２９６．７２８ｎｍ等。在采用光譜掃描的方式進(jìn)行波長定標(biāo)時，除高穩(wěn)定度的標(biāo)準(zhǔn)光源和漫反射白板等外，還必須有波長定標(biāo)電控系統(tǒng)來實現(xiàn)光譜波長選擇和光譜數(shù)據(jù)采集處理等功能。

  某２００～４００ｎｍ光柵式光譜儀器在完成光機裝調(diào)后，為初步驗證光機設(shè)計的正確性以及評價波長精度性能是達(dá)到設(shè)計要求，提出了一種對２００～４００ｎｍ 波段，光譜分辨率０．０２ｎｍ的光柵式光譜儀器定標(biāo)電控系統(tǒng)設(shè)計，完成了波長標(biāo)定工作，實現(xiàn)了對波長設(shè)計精度的驗證。波長定標(biāo)方法使用低壓汞燈光源對光譜儀器進(jìn)行波長定標(biāo)，首先進(jìn)行全譜測量，依據(jù)譜線中各個特征譜線相對位置確定出一個特征譜線波長，得到量獲得測試波長λＴ值。用該特征譜線波長理論值λＳ與λＴ之差來修正波長原點λＯ （２００ｎｍ）。修正后進(jìn)行多次重復(fù)該過程掃描獲得新的λＴ，直到滿足公式。λδ是光譜分辨率：｜λＴ －λＳ｜≤λδ 可視為該特征譜線波長定標(biāo)滿足要求。之后再標(biāo)定２００～４００ｎｍ的其他特征譜線波長，直至全部待標(biāo)定特征譜線波長均滿足公式。最后綜合分配各個特征譜線的實測值與理論真值的波長間隔，使各獲取特征譜線與真值偏差達(dá)到最小，完成波長定標(biāo)?？梢姡?qū)動波長的重復(fù)性是決定波長定標(biāo)結(jié)果的重要因素。系統(tǒng)組成電控系統(tǒng)對２００～４００ｎｍ 波段，光譜分辨率０．０２ｎｍ的光譜儀器波長定標(biāo)，按照上述測量方法，其應(yīng)具有波長機構(gòu)驅(qū)動、光譜采集、人機交互功能。波長驅(qū)動用于對光柵進(jìn)行轉(zhuǎn)動實現(xiàn)色散分光，光譜采集用于對探測器信號的光電轉(zhuǎn)換后的電流值量化，人機交互是使用者操作波長定標(biāo)電控系統(tǒng)方式和獲取直觀波長與光譜關(guān)系的途徑。  

   綜上，系統(tǒng)由人機交互界面軟件、波長驅(qū)動單元和光譜采集單元組成，人機交互界面通過串口發(fā)送相應(yīng)的協(xié)議控制波長驅(qū)動單元和光譜采集單元的工作，接收操作者輸入的工作指令、顯示波長和光譜數(shù)據(jù)信息。波長驅(qū)動單元控制步進(jìn)電機驅(qū)動器使步進(jìn)電機帶動光柵進(jìn)行分光，通過查詢光電開關(guān)進(jìn)行波長零點（２００ｎｍ）定位。它接收人機交互界面發(fā)送的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、尋零、脈沖頻率調(diào)整等指令。為使提高測量精度，采用步進(jìn)電機每步４細(xì)分方式。光譜采集單元采用吉時利靜電計６５１７Ａ，為光譜儀器的光電倍增管提供１ｋＶ的精密高壓，負(fù)責(zé)測量其輸出的電流值，通過串口將光譜數(shù)據(jù)返回給人機交互界面進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。