本發(fā)明涉及通過光譜測定法分析流體。本發(fā)明尤其但不僅適用于分析熱力發(fā)動機中的流體，并且尤其適用于分析在此類發(fā)動機中用作燃料的烴類(hydrocarbon)。此分析涉及所有熱力發(fā)動機，無論用于陸地、海上還是航空運輸，無論是軍用發(fā)動機還是固定發(fā)動機。

背景技術：
環(huán)境標準的日趨嚴格要求不同的熱力發(fā)動機制造商和用戶尋求燃料消耗節(jié)省方法并減少發(fā)動機排放污染。但是，燃料的某些特性(例如其成分)被證明對熱力發(fā)動機的性能和正常操作具有直接影響。它進一步表明，其中某些特性對于烴基燃料而言尤其可變，具體取決于燃料的來源。實際上，據估計，諸如烴基燃料成分之類的某些特性可以在15％到40％或更多的范圍內變化。但是，知道這些特性使能確定某些發(fā)動機設置，以便減少發(fā)動機的消耗和排放污染。此外，燃料的定性知識還可以使能標識燃料的污染或異常，因此通常防止對發(fā)動機或車輛造成損壞。因此，需要分析諸如供給熱力發(fā)動機的燃料的成分之類的特性，并且需要考慮所獲得的結果以便調整發(fā)動機操作參數。為此，近紅外光譜測定法(從700到2,500納米(nm))適合于分析烴類或烴類混合物?；诠庾V測定法原理的傳感器(尤其是基于近紅外光譜測定法的傳感器)通常包括光譜儀和數據處理計算器，數據處理計算器使得光譜儀的原始輸出信號(原始光譜)能夠轉換為有關待測量產品的定性信息。光譜儀包括：光源，其覆蓋必須在其中執(zhí)行分析的至少一個波長帶；測量單元，光源產生的光和待分析產品在所述測量單元中相互作用；以及傳感器，其在所述測量單元的輸出端處提供光的光譜。光譜儀可以通過對光源發(fā)出的光束進行傳輸、反射或吸收來測量待分析產品的光譜。光譜儀的主要特征在于，其光譜分析范圍(所生成光譜的寬度和位置)、其分析細度或構成所生成光譜的測量點數量，以及其測量準確性。因此，當今通常針對實驗室或復雜和昂貴的工業(yè)應用設計的光譜儀實際上不適合于熱力發(fā)動機環(huán)境，尤其不適合于機動車輛環(huán)境，在機動車輛環(huán)境中光譜儀可以遭受強烈的振動和極端的溫度。除了高復雜性、高成本、相對大的大小和維護需要之外，這些設備還需要許多光學組件，從而提出嚴格的校準、處理和存儲要求。因此，需要生產一種光譜儀，其適合于大量生產，其成本適合于汽車組件的成本，并且適合于汽車環(huán)境。為此，使用一個或多個發(fā)光二極管(LED)作為光源看似尤其適合。但是，可以看出，所測量的光譜(其是待分析產品的質量和/或成分的特征)受諸如溫度之類的外部因素的影響，并且受與待分析產品相互作用的光束的光譜特性的影響?，F在，LED二極管日臻成熟，因此其發(fā)射光譜隨時間變化，如在LED雜志文章“LEDlightingLifePrediction(LED發(fā)光壽命預測)”(JianzhongJiao，OsramOptoSemiconductors,Inc.法規(guī)和新興技術主管，物理學博士，2009年10月)中解釋的那樣。此外，眾所周知并且被證明，近紅外光譜測定法通常對溫度敏感(例如，如在出版物“On-linemonitoringofbatchcoolingcrystallizationoforganiccompoundsusingATR-FTIRspectroscopycoupledwithanadvancedcalibrationmethod(結合使用ATR-FTIR光譜與高級校準方法聯(lián)機監(jiān)視有機化合物的間歇冷卻結晶)”(ChemometricsandIntelligentLaboratorySystems96(2009)49-58，Zeng-PingChen、JulianMorris、AntoniaBorissova、ShahidKhan、TariqMahmud、RadoPenchev、KevinJ.Roberts)中解釋的那樣)。因此，使用基于LED二極管的光源的近紅外光譜測定法被證明對溫度尤其敏感。實際上，當溫度僅變化幾度時，LED二極管的發(fā)射光譜在強度和最大峰值波長位移方面都發(fā)生顯著變化，如出版物“TemperatureDependenceOfLEDanditsTheoreticalEffectonPulseOximetry(LED的溫度依賴性及其對脈搏血氧定量法的理論影響)”(BritishJournalofAnaesthesia，1991年，第67卷，第5638-643號(K.J.Reynolds,B.A.,M.SC.,J.P.DeKock,B.A.,L.Tarassenko,M.A.,D.PHIL.,C.EKG.,M.I.E.E.以及J.T.B.Moyle,M.B.,B.S.,I.ENG.,M.rNST.M.c,M.I.ELEC.I.E.))所證實的那樣。但是，與熱力發(fā)動機關聯(lián)的傳感器(尤其是安裝在車輛上)必須能夠在非常廣泛的溫度范圍內運行(具體取決于應用，當今標準要求溫度范圍從-40℃到+105℃，或者甚至高達+150℃)。此外，集成傳感器應該確保長使用壽命(具體取決于應用，當今標準要求幾千小時到幾萬小時)。因此，至關重要的是確保光譜儀正常運行，能夠實時管理溫度和光源老化的影響，以便執(zhí)行準確和可靠的待分析產品的定性確定。因此，還需要生產一種光譜儀，其在廣泛的環(huán)境溫度變化范圍內并且在很長的操作時間內具有穩(wěn)定的光譜信號以及盡可能恒定的信噪比。

技術實現要素：
某些實施例涉及一種控制用于分析產品的光譜儀的方法，所述光譜儀包括包含多個發(fā)光二極管的光源，所述發(fā)光二極管具有結合分析波長帶的相應發(fā)射光譜覆蓋，所述方法包括以下步驟：向所述發(fā)光二極管中的至少一個提供供電電流以使其開啟，并且通過測量所述發(fā)光二極管中保持關斷的至少另一個發(fā)光二極管的端子處的電流來測量所述光源發(fā)出的光強度；根據每個光強度測量，確定開啟的每個二極管的所述供電電流的設定點值；以及調節(jié)開啟的每個二極管的所述供電電流，使得所述供電電流與所述設定點值對應。根據一個實施例，所述方法包括以下步驟：相繼開啟多組的至少一個發(fā)光二極管，一個組中的所述二極管具有基本相同的發(fā)射光譜，而其它發(fā)光二極管保持關斷；通過保持關斷的所述其它發(fā)光二極管中的每一個測量光強度；以及根據所獲得的每個光強度測量，調整開啟的所述二極管的供電電流設定點值。根據一個實施例，所述方法包括以下步驟：根據所述光強度測量，確定所述光譜儀的傳感器的光敏單元的積分時間值，所述傳感器布置在所述光源發(fā)出的光束的路線上并已與待分析產品相互作用，以及如果開啟的每個二極管的所述積分時間值和/或所述供電電流設定點值在閾值之間，則向開啟的每個二極管提供根據設定點供電電流值調節(jié)的供電電流，將每個光敏單元的所述積分時間調整到所確定的積分時間值，并且借助所述傳感器的每個單元獲得光強度測量，從而使能形成光譜。根據一個實施例，確定開啟的每個二極管的新供電電流設定點值和/或每個單元的積分時間，并且只要所確定的積分時間值不在所述閾值之間，則向開啟的每個發(fā)光二極管提供與所確定的供電電流設定點值對應的供電電流。根據一個實施例，還根據由所述光源的光電二極管提供的光強度測量，和/或所述光源的溫度測量，和/或開啟的每個二極管的供電電流強度或電壓的測量，調整開啟的每個發(fā)光二極管的供電電流設定點。根據一個實施例，所述方法包括自診斷測試步驟，所述自診斷測試步驟包括以下比較中的至少一個：進行比較以便判定光強度的測量，和/或向開啟的二極管提供的所述供電電流的測量，和/或所述光源的溫度測量是否彼此一致以及是否與開啟的發(fā)光二極管的每個供電電流設定點值一致；將向開啟的每個發(fā)光二極管提供的所述供電電流的所述設定點值與最小和最大值相比較；以及如果所述比較之一發(fā)現缺陷，則將所述光譜儀切換到降級或默認操作模式。根據一個實施例，所述方法包括以下步驟：考慮所述待分析產品的溫度和/或所述傳感器的溫度與基準溫度之間的差來糾正所述光強度測量，以便獲得由在所述基準溫度下進行的測量產生的糾正后光強度測量，所述糾正后測量形成糾正后光譜。根據一個實施例，所述方法包括以下步驟：針對每個發(fā)光二極管獲得糾正后光譜；以及通過應用加權因子將所獲得的糾正后光譜進行求和，以便獲得結果光譜，以及可能包括以下步驟：計算多個所述結果光譜的平均值，被平均光譜的數量可能取決于所述光譜儀的正?；蚪导壊僮髂Ｊ?。根據一個實施例，所述方法包括所述光譜儀的校準，所述校準包括：以下步驟：確定用于將由每個發(fā)光二極管產生的光流的光強度測量與每個所述發(fā)光二極管的供電電流設定點值和/或與所述光源的溫度相匹配的最小和最大匹配值；和/或以下步驟：確定所述光源的所述供電電流的最小和最大設定點值；和/或以下步驟：確定所述傳感器的所述光敏單元的積分時間的最小和最大值；和/或在存在一個或多個基準產品的情況下執(zhí)行的以下步驟：確定根據由每個發(fā)光二極管產生的光流的光強度測量來提供所述傳感器的光敏單元的最佳積分時間的函數；和/或在存在一個或多個基準產品的情況下執(zhí)行的以下步驟，在所述步驟期間：導致所述光源的溫度和/或所述傳感器的溫度和/或所述基準產品的溫度獨立地變化，收集所述傳感器提供的光強度測量、所述二極管的所述供電電流的所述設定點值以及溫度測量，并且根據所收集的測量，確定提供與基準溫度對應的糾正后光強度測量的函數。某些實施例還可以涉及一種光譜儀，其包括：光源，所述光源發(fā)出光束并且包括多個發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管具有結合分析波長帶的相應發(fā)射光譜覆蓋；傳感器，其包括光敏單元，所述傳感器布置在所述光束的路線上并且所述傳感器已與待分析產品相互作用；以及控制設備，其調整所述光源的發(fā)光二極管的供電電流的設定點值以及所述光敏單元的積分時間，所述控制設備被配置為實施如先前限定的方法。根據一個實施例，所述光譜儀被配置為每次僅開啟所述光源的一個發(fā)光二極管，并且通過測量所述光源的關斷的每個所述發(fā)光二極管的端子處的電流來收集光強度測量。根據一個實施例，所述光源被配置為向所述控制設備提供電壓和/或電流以便供給所述發(fā)光二極管。根據一個實施例，將所述發(fā)光二極管集成到同一電子組件中，所述電子組件可能具有所述光電二極管和/或溫度傳感器。根據一個實施例，所述光譜儀包括：提供所述光源的溫度測量的溫度傳感器；和/或提供所述傳感器的溫度測量的溫度傳感器；和/或提供所述待分析產品的溫度測量的溫度傳感器。根據一個實施例，所述光譜儀包括：測量單元，待分析產品在所述測量單元中與所述光束相互作用；光學元件，其用于在所述光源的輸出端處使所述光束成形，并且將所述光束傳輸到所述測量單元；波長濾波器，其被配置為在所述測量單元的輸出端處在空間上散布不同波長的所述光束，并且將所述光束傳輸到所述傳感器的不同光敏單元，組裝所述光源、所述光學元件、所述測量單元、所述濾波器以及所述傳感器，以便不在所述光源與所述傳感器之間形成任何易于被所述光束穿過的空氣區(qū)域。附圖說明下面將針對但不限于附圖，描述本發(fā)明的實施例的某些實例和本發(fā)明的方法實施方式的某些實例，這些附圖是：圖1示意性地示出根據一個實施例的光譜儀，圖2示意性地示出根據一個實施例的用于控制光譜儀的光源的電子控制電路，圖3A和3B示出LED二極管的發(fā)射光譜，其采取根據波長發(fā)出的光強度的變化曲線的形式，圖4示出LED二極管的靈敏度光譜，其采取根據波長生成的電流強度的變化曲線的形式，圖5示意性地示出根據另一個實施例的用于控制光譜儀的光源的電子控制電路，圖6示出根據一個實施例的由光譜儀的調節(jié)處理器執(zhí)行的一系列步驟，圖7示出定義光譜儀的操作區(qū)域的圖。具體實施方式圖1示出具體設計以便滿足安裝在車輛上或熱力發(fā)動機中的傳感器的特定要求的光譜儀。所述光譜儀包括：-光源LS，其發(fā)出光束LB，-基于透鏡的光學元件CLS，其用于使光源LS產生的光束LB成形，-測量單元FLC，待分析產品在測量單元中與光束LB相互作用，-波長濾波器WFL，其使能在單元FLC的輸出端處在空間上散布不同波長的光束LB，以及-傳感器OPS，其提供測量，從而使能在濾波器WFL的輸出端處構成光的光譜。光源LS覆蓋至少一個所謂的“分析”波長帶，必須在波長帶中進行光譜測量。光學元件CLS轉換光束LB的幾何形狀，并且將其引入到測量單元FLC中。光學元件CLS例如可以包括準直透鏡，準直透鏡將光束LB變成具有平行光線的光束。單元FLC包括輸出窗口OPW，輸出窗口OPW向傳感器OPS發(fā)送與待分析產品相互作用的光。傳感器OPS包括多個光敏單元(n個單元)，并且接收窗口OPW通過濾波器WFL發(fā)送的光。濾波器WFL在傳感器OPS的光敏單元上分配組成由測量單元FLC發(fā)送的光的波長，以便傳感器OPS的每個單元僅接收一個小范圍的波長，這些波長屬于對應于待生成光譜的波長帶。濾波器WFL例如可以具有法布里-珀羅型或可變線性型，并且產生大約20到50納米/毫米的波長的空間散布。傳感器OPS可以是CCD或CMOS型，并且包括具有20到200個光敏元件的陣列。光源LS包括一個或多個發(fā)光二極管(p個LED二極管)，這些二極管可以被集成到與單個透鏡LLD關聯(lián)的單個電子組件中，透鏡LLD將二極管發(fā)出的光線聚集為小立體角光束。可以通過所屬技術領域的技術人員公知的常規(guī)手段，以電子方式測量每個LED二極管的供電電流或直接電壓。光源LS可以通過聚光裝置(opticalblock)OB(光源LS發(fā)出的光束LB穿過該聚光裝置OB)固定在光學元件CLS上，以便不會在光束穿過的區(qū)域中存留空氣。聚光裝置OB對于待分析波長而言透明，并且可以充滿或中空并使用惰性流體填充。聚光裝置OB的未被來自光源LS的光束穿過的側面可以使用不透明涂層覆蓋，以便防止經由這些面的任何漏光。濾波器WFL被固定在窗口OPW上，以便不會直接或者通過與先前提及的聚光裝置OB具有相同特性的聚光裝置而存留空氣。同樣，濾波器WFL被固定在傳感器OPS的輸入窗口上，以便不會直接或者通過可以與先前提及的聚光裝置OB具有相同特性的聚光裝置而存留空氣。這樣，光譜儀能夠是一體的，這致使它易于存儲和工業(yè)處理。因此，當制造光譜儀時，可以一勞永逸地調整組成光譜儀的不同光學元件的對齊。在光源LS與傳感器OPS之間光束LB所穿過的區(qū)域中不存在空氣，這還防止該區(qū)域中的水蒸氣凝結帶來的任何危險，因為在光束LB的路線上存在水滴實際上能夠干擾對測量單元FLC中的產品進行分析。光譜儀由控制和調節(jié)設備RPRC控制，調節(jié)設備RPRC調節(jié)光源LS的每個LED二極管的供電電流LCx(x是范圍在1和p之間的整數)，以及傳感器OPS的每個光敏單元y的積分時間ITy(y是范圍在1和n之間的整數)，具體取決于不同參數，這些參數包括以下至少一個參數：光源LS的LED二極管發(fā)出的光流的強度LFLx、光源LS的溫度TPL、待分析產品的溫度TPP，以及傳感器OPS的溫度TPS。光敏單元的積分時間ITy對應于以下時間：其間光敏單元的勢阱在光流的作用下保持充電。根據一個實施例，光源的每個LED二極管發(fā)出的光流的強度LFLx由光源LS的保持關斷(接收零供電電流)的LED二極管來測量，在給定時間，光源LS的僅一個或多個LED二極管開啟。為了產生測量光譜，按具有至少一個LED二極管的組相繼地開啟光源的LED二極管，而光源LS的保持關斷的LED二極管的至少一部分中的每一個被用作光電二極管以便測量光源LS發(fā)出的光強度。在一組至少一個LED二極管開啟之后，立即使用傳感器OPS的光敏單元測量光譜。當所有LED二極管已被開啟至少一次時，在開啟LED二極管的周期內，將獲得的光譜彼此組合以便獲得尋求的測量光譜。根據一個實施例，調節(jié)設備RPRC以循環(huán)模式執(zhí)行調節(jié)，調節(jié)光源LS的LED二極管的供電電流LCx以及傳感器OPS的光敏單元的積分時間ITy兩者。當積分時間ITy達到限制值而未在傳感器OPS的輸出端處獲得任何滿意的信號(范圍在兩個限制值之間)時，調整光源的供電電流LCx的強度或電壓。這種調節(jié)旨在穩(wěn)定傳感器的每個光敏單元接收的信號，并且因此最小化待分析產品本身的外部因素的影響，這些因素例如包括環(huán)境溫度的變化或光源LS的LED二極管的老化。這種調節(jié)旨在使光譜儀能夠在非常廣泛的溫度范圍內運行，同時保持信噪比隨時間而相對恒定和均勻(具體取決于波長)，并且因此保持基本恒定的測量靈敏度?？梢葬槍鞲衅鱋PS的每個光敏單元個體地調整傳感器OPS的積分時間，或者針對所有光敏單元全局地調整傳感器OPS的積分時間(例如通過選擇針對每個單元y確定的積分時間ITy的最小值作為全局積分時間)。調節(jié)設備RPRC接收傳感器OPS的每個單元y的光強度測量MSy，并且可以提供根據不同參數糾正的測量MSCy，這些參數例如包括待分析產品的溫度TPP和/或傳感器OPS的溫度TPS。圖2示出根據一個實施例的光源LS的電子控制電路LSCC。在圖2中，電路LSCC被連接到光源LS，并且通過轉換模塊CVM被耦合到調節(jié)設備RPRC，轉換模塊CVM包括多個模數轉換器和多個數模轉換器。光源LS包括多個LED二極管LD1、LD2、LD3、LD4。電路LSCC包括電流調節(jié)電路REG1、REG2、REG3、REG4、可調增益放大器A11、A12、A13、A14、A21、A22、A23、A24、選擇器開關CM1、CM2、CM3、CM4以及電阻器R1、R2、R3、R4。每個二極管LD1至LD4的陰極被連接到地。每個二極管LD1至LD4的陽極通過相應選擇器開關CM1至CM4連接到放大器A21至A24中的一個的輸入端，并且連接到放大器A11至A14中的一個的輸出端。每個放大器A21至A24的輸出端被連接到轉換模塊CVM的模數轉換器的輸入端，模數轉換器向設備RPRC發(fā)送二極管LD1至LD4提供的光強度測量LFL1、LFL2、LFL3、LFL4的數字值。每個放大器A11至A14通過電阻器R1至R4中的一個耦合到供電電壓源AV。每個放大器A11至A14在增益控制輸入端處接收調節(jié)器REG1至REG4中的一個發(fā)出的電流控制信號AC1至AC4。每個調節(jié)器REG1至REG4對與其連接的二極管LD1至LD4的供電電流I1至I4進行測量。每個調節(jié)器REG1至REG4接收設定點電流LC1至LC4值，設定點電流LC1至LC4值由調節(jié)設備RPRC以數字形式提供并且由模塊CVM的數模轉換器轉換。每個調節(jié)器REG1至REG4根據它接收的設定點電流LC1至LC4的值，并且根據它在由它控制增益的放大器A1至A4的輸出端處測量的電流I1至I4的強度，調節(jié)電流控制信號AC1至AC4中的一個，使得測量的電流I1至I4與設定點電流LC1至LC4的值對應。電路LSCC或光源LS可以包括溫度傳感器TSS，以便測量光源LS的溫度。溫度傳感器TSS然后被連接到模塊CVM的模數轉換器，模數轉換器為設備RPRC提供光源LS的溫度測量TPL的數字值。每個調節(jié)器REG1至REG4可以將電流強度測量I1至I4傳輸到模塊CVM的模數轉換器，模數轉換器轉而將對應的數字值傳輸到設備RPRC。同樣，每個二極管LD1至LD4的陽極還可以被連接到模塊CVM的模數轉換器，數模轉換器為設備RPRC提供表示二極管的陽極處的電壓V1至V4的數字值。此外，二極管LD1至LD4可以在集成到同一組件中的同一半導體襯底上形成。設備RPRC可以包括連接器以便借助串行或并行總線DTB連接到計算器，并且傳輸測量光譜MR(1..n)和操作狀態(tài)OMD，而且可能傳輸其它信號，例如與光譜儀上進行的測量相關的信號。在圖2的實例中，光源LS包括四個LED二極管。每個LED二極管可以發(fā)送具有光譜的光，該光譜具有非對稱高斯曲線的形狀。因此，圖3A示出二極管LD1至LD4的發(fā)射光譜，其采取根據波長發(fā)出的光強度的變化曲線C1至C4的形式。圖3A中的曲線C1至C4針對所有二極管LD1至LD4在恒定和相同的供電電流下獲得。Y軸上指示的光強度值是標準化后的值。在圖3A的實例中，二極管LD1的光譜曲線C1在等于大約850納米的波長下在1處具有最大強度。二極管LD2的光譜曲線C2在等于大約890納米的波長下在大約0.92處具有最大強度。二極管LD3的光譜曲線C3在等于大約940納米的波長下在大約0.41處具有最大強度。二極管LD4的光譜曲線C4在等于大約970納米的波長下在大約0.22處具有最大強度?？梢栽趫D3A中注意到，二極管LD1至LD4發(fā)出的最大光強度的波長越高，該強度越低。圖3B示出在調節(jié)設備RPRC調整每個二極管LD1至LD4的供電電流LC1至LC4之后，二極管LD1至LD4的發(fā)射光譜，其采取根據波長發(fā)出的光強度的變化曲線C1’至C4’的形式。在圖3B中，所有曲線C1’至C4’在1處具有最大標準化后的強度值。圖3B還示出當二極管LD1至LD4同時被開啟并且它們的供電電流LC1至LC4被調整時發(fā)出的組合發(fā)射光譜，其采取曲線CR的形式。在圖3B的實例中，光源的組合發(fā)射光譜的范圍從大約840到980納米。應該注意，圖3A和3B中顯示的數值作為實例給出，并且可以根據二極管的制造條件具體變化。圖4示出二極管LD1至LD4的靈敏度光譜，其采取根據波長產生的電流強度的變化曲線C11至C14的形式。通過以下操作獲得這些光譜：當二極管LD1至LD4的光發(fā)射表面接受1毫瓦/平方毫米(mW/cm2)的光流并且沒有任何供電電流時，測量每個二極管LD1至LD4產生的電流強度。根據圖4，當二極管接受1毫瓦/平方毫米的光流時，二極管LD1至LD4產生的電流達到十分之幾微安(μA)。根據一個實施例，控制選擇器開關CM1至CM4，以便每次僅開啟二極管LD1至LD4中的一個，其它二極管關斷(不接收任何供電電流)以用作光電二極管。關斷的每個二極管提供開啟的二極管在其各自靈敏度光譜內產生的光強度的測量LFL1至LFL4(四個可能測量中的三個測量)。在一個二極管開啟的傳感器OPS已提供測量光譜之后，開啟的二極管被關斷并且另一個二極管被開啟，對于其它二極管以此類推。然后將通過每個開啟的二極管獲得的光譜適當地組合，以便獲得結果光譜MR(1..n)。應該注意，因為每次僅開啟一個二極管LD1至LD4，所以可以通過僅保留調節(jié)器REG1至REG4中的一個以及放大器A11至A14中的一個來簡化電路LSCC。每個選擇器開關CM1至CM4則包括連接到剩余放大器A11至A14的輸出端的端子、連接到二極管LD1至LD4的陽極的端子，以及連接到放大器A21至A24中的一個的輸入端的端子。如果調節(jié)器REG1-REG4(或剩余調節(jié)器)將其電流輸入I1至I4置于浮動電勢，并且放大器A11至A13(或剩余放大器)將其放大電流輸出置于浮動電勢，則可以省略選擇器開關CM1至CM4。此外，結果發(fā)射光譜(曲線CR)可能未由二極管LD1至LD4的組合靈敏度光譜完全覆蓋。然后可以規(guī)定使用光電二極管測量每個開啟的二極管直接發(fā)出的光強度。該光電二極管例如可以被集成到光源LS中。因此，圖5示出根據一個實施例的用于控制光源LS1的電子控制電路LSC1。在圖5中，光源LS1不同于光源LS，因為它包括光電二極管PHD。電路LSC1不同于電路LSCC，因為它包括額外的放大器A20，放大器A20從光電二極管PHD接收輸出信號，并且為轉換模塊CVM的模數轉換器提供光強度測量LFL0的電信號。調節(jié)設備RPRC使用測量LFL0的數字值與測量LFL1至LFL4的數字值，以便調節(jié)光源LS1提供的光強度。圖4中示出光電二極管靈敏度光譜的一個實例。因此，圖4還具有可以用于圖5的電路中的光電二極管的靈敏度曲線CP。實際上，曲線CP在大約840和980納米之間的分析波長帶中基本恒定(在0.5和0.6之間變化)。圖6示出可以由調節(jié)設備RPRC執(zhí)行的一系列步驟。在圖6中，步驟系列包括步驟S1至S18。在步驟S1，設備RPRC將光源LS的二極管LDx的供電電流(強度或電壓)調整到設定點值LCx(在圖2的實例中，x依次等于1、2、3和4)。值LCx是預定義初始值或先前應用于二極管LDx的值。在接下來的步驟S2和S3，設備RPRC接收來自關斷的二極管LD1-LD4的光強度測量LFLz(z不同于x)，并且可能接收來自光電二極管的光強度測量LFL0和來自傳感器TSS的溫度測量TPL。在接下來的步驟S4和S5，設備RPRC通過比較判定接收的光強度LFLz和溫度TPL測量是否彼此一致，并且是否與向二極管LDx提供的電流LCx一致?？梢愿鶕O管LDx的供電電流和溫度，從二極管LDx發(fā)出的光強度的變化圖執(zhí)行這些步驟。在步驟S4和S5執(zhí)行的比較使能在步驟S6執(zhí)行光譜儀的自診斷。因此，如果在步驟S4和S5執(zhí)行的比較發(fā)現故障，并且如果光譜儀處于正常操作模式OMD，則光譜儀切換到降級DG操作模式OMD。如果在步驟S4和S5執(zhí)行的比較發(fā)現故障，并且如果光譜儀處于降級DG操作狀態(tài)，則光譜儀以默認模式DF轉到步驟S18，在默認模式DF下光譜儀可以不再運行。如果在步驟S4和S5執(zhí)行的比較沒有發(fā)現任何故障，則設備RPRC執(zhí)行接下來的步驟S7和S8。在步驟S7，設備RPRC使用應用于在步驟S2測量的光強度LFLz的函數f1，確定傳感器OPS的每個光敏單元y的最佳積分時間ITy。可以根據作為光電二極管操作的每個二極管提供的發(fā)射光LFLz的強度測量，通過給出傳感器OPS的每個單元y的最佳積分時間的圖來確定函數f1。在步驟S8，設備RPRC針對每個單元y，比較在針對單元y確定的最小ITmy和最大ITMy值下獲得的積分時間ITy。如果積分時間ITy在每個單元y的最小和最大值ITmy、ITMy之間，則設備RPRC執(zhí)行步驟S15至S17，然后返回到步驟S1以便執(zhí)行新調節(jié)階段，否則它執(zhí)行步驟S9。在步驟S9，設備RPRC針對尚未為其檢查步驟S8中的測試的每個單元y，將最佳積分時間ITy與最小積分時間ITmy相比較。如果積分時間ITy低于傳感器OPS的全部或部分單元y的積分時間ITmy，則模塊RPRC執(zhí)行步驟S10，然后執(zhí)行步驟S12，否則(在積分時間ITy高于全部或部分單元y的最大積分時間ITMy的情況下)它執(zhí)行步驟S11和S12。在步驟S10，設備RPRC使LED二極管LDx的供電電流LCx減小一個階躍STP。在步驟S11，設備RPRC使二極管LDx的供電電流LCx增加所述階躍STP。在步驟S12，設備RPRC判定在步驟S10或S11獲得的新供電電流LCx是否在針對二極管LDx確定的最小LCmx和最大LCMx值之間。如果是這種情況，則設備RPRC返回到步驟S1以便執(zhí)行新調節(jié)階段。如果情況相反，則設備RPRC執(zhí)行步驟S13，其中它測試光譜儀的操作模式OMD。如果模式OMD是正常NL，則設備RPRC執(zhí)行步驟S14，其中操作模式OMD切換到降級模式DG。如果在步驟S13，模式OMD是降級DG，則設備RPRC執(zhí)行步驟S18，其中模式OMD切換到默認DF。因此，在步驟S10和S11，如果針對至少一個光敏單元y確定的最佳積分時間ITy在最小和最大閾值ITmy和ITMy之外，則向LED二極管LDx的供電電流LCx添加具有給定振幅的正或負階躍STP(如果最佳積分時間ITy高于最大閾值ITMy，則為正階躍，并且如果該積分時間低于最小閾值ITmy，則為負階躍)。然后根據新電流LCx，再次在步驟S1至S7確定新的最佳積分時間ITy。重復執(zhí)行步驟S1至S12，直到最佳積分時間ITy不再在閾值ITmy和ITMy之外，并且直到電流LCx不再在閾值LCmx和LCMx之間。在步驟S15，設備RPRC將傳感器OPS的每個單元y的積分時間設置為其在步驟S7確定的最佳積分時間ITy。在步驟S16，設備RPRC繼續(xù)獲得在二極管LDx開啟的情況下由每個單元y提供的測量MSxy，以及可能獲得測量單元FLC中的待分析產品的溫度TP的測量(TPP)和/或傳感器OPS的溫度測量(TPS)和/或光源LS的溫度測量(TPL)。在步驟S17，設備RPRC使用函數f2向每個測量MSxy應用糾正，并且針對每個單元y提供糾正后的測量MSCxy。函數f2被應用于在步驟S16測量的溫度TP(或應用于測量的溫度)。因此，步驟系列S1至S18使能針對每個二極管LDx獲得糾正后的光譜MSCx(1..n)。因此，針對光源LS的每個二極管LDx執(zhí)行步驟系列S1至S15，以便針對每個二極管LDx獲得至少一個光譜MSCx(1..n)。在標準化針對每個二極管獲得的光譜之后，通過使用針對每個二極管LDx和傳感器OPS的每個單元y指定的加權因子Pxy，將針對每個開啟的二極管LDx獲得的光譜相加在一起，來計算結果光譜MR(1..n)：可以調整加權因子Pxy以便為結果光譜中的有用信號提供更多的重要性。換言之，將測量最高原始信號并因此提供最可靠的信息(高信噪比)的單元y的信號與較高加權因子Pxy相關聯(lián)。加權系數Pxy在校準階段期間確定并且依賴于光源LS的溫度TPL?？梢赃M一步針對使用所獲取的多個其它連續(xù)光譜獲得的結果光譜MR(1..n)執(zhí)行平均計算，以便獲得可由用于調節(jié)熱力發(fā)動機的操作參數的設備使用的光譜。當從正常NL操作模式OMD切換到降級模式DG時，可以增大用于此平均計算的光譜MR(1..n)的數量。獲得的要被平均的光譜數量在正常模式下可以大約為5到20，并且在降級模式下大約為100。應該注意，可以在步驟S15，將傳感器OPS的所有光敏單元y的積分時間ITy全局地設置為在步驟S7針對每個單元y確定的最低積分時間。在步驟S4、S5、S6、S12、S13、S14和S18，設備RPRC通過區(qū)分光譜儀的三種操作模式OMD來執(zhí)行光譜儀的自診斷：正常操作模式NL，其中光譜儀產生有用的測量；降級操作模式DG，其中光譜儀仍然產生有用的測量，但處于異常狀況下；以及默認模式DF，其中光譜儀被視為有缺陷，并且不能再提供任何有用的測量。在降級模式DG下，提供測量的時間明顯增加或者提供的測量的信任級別降低(可由用戶選擇)。例如當關斷的二極管LD1-LD4提供的光強度測量LFLz不與向開啟的二極管提供的電流LCx對應，或者不與光源LS的溫度TPS對應時，光譜儀被視為處于默認模式(OMD＝DF)。設備RPRC可以發(fā)送指示光譜儀的操作模式OMD的自診斷信號。該信號例如可以被傳輸到其中安裝光譜儀的車輛中的計算機。圖7示出根據光強度LFLz的測量或光源LS的溫度TPL的測量(X軸)，向光源LS的LED二極管LDx提供的設定點電流LCx(Y軸)的圖。該圖具有四條直線D1、D2、D3、D4，它們都通過圖的原點O。直線D1和D2在它們之間界定對應于正常操作模式NL的操作區(qū)域1，其中向光源LS的LED二極管LDx提供的電流LCx、光源的溫度TPL和/或測量的光強度LFLz具有正常值(既不過低也不過高)。Y軸和直線D3在它們之間界定區(qū)域3a。X軸和直線D2、D3在它們之間界定區(qū)域3b。區(qū)域3a和3b對應于默認模式DF，其中向光源的二極管LDx提供的電流LCx高，并且光源提供的光強度異常地低，或者其中向二極管LDx提供的電流低，并且光源的溫度TPL異常地高。在區(qū)域1和區(qū)域3a及3b之間，存在對應于降級操作模式DG的區(qū)域2a和2b。每個二極管LDx的供電電流的最小LCmx和最大LCMx值源自在校準階段期間執(zhí)行以便確定光源LS的每個發(fā)光二極管的理想操作范圍的測試。確定最大值LCMx以便不會加快二極管的老化?？梢赃x擇最小值LCmx以便確保二極管發(fā)出的光流的重復性和穩(wěn)定性。還在校準階段期間通過以下測試確定傳感器OPS的每個單元y的最小ITmy和最大ITMy值：這些測試使能確定傳感器OPS的光敏單元y的理想操作范圍(單獨或作為整體來考慮)。確定最大值ITMy以便避免光敏單元y的飽和。確定最小值ITmy以便獲得穩(wěn)定和可重復的信號，同時考慮如先前定義的最小目標信噪比值。同樣，可以在校準階段期間確定在步驟S7和S17使用的函數f1和f2。因此，可以使用針對其執(zhí)行一系列測試的一個或多個流體或固體基準產品，確定根據關斷的二極管LD1-LD4測量的光強度LFLz來給出傳感器OPS的每個單元y的最佳積分時間ITy的函數f1。對于每個基準產品和每個LED二極管LDx，導致二極管LDx的供電電流設定點值LCx變化，并且存儲關斷的二極管LD1-LD4和可能的光電二極管PHD測量的光強度LFLz。對于每個光強度測量LFLz值和每個單元y，尋求最佳積分時間ITy，從而使能獲得由單元y測量的穩(wěn)定和恒定的光流，即，基本上與光源LS發(fā)出的光流的強度無關。因此，獲得多組測量(光強度LFLz–最佳積分時間ITy)。對于每組測量，還收集光源的溫度TPL(如果提供)，以及產品的溫度TPP和對應電流LCx的設定點。關斷的每個二極管LD1-LD4和/或可能的光電二極管PHD測量的光強度LFLz如此變化，使得對于進行的一部分測量，最佳積分時間ITy在預定義閾值ITmy、ITMy之外。從多組測量，建立查找表或圖或預測模型，從而使能根據測量的光強度LFLz，確定每個單元y的最佳積分時間ITy。從如此收集的數據，在光強度測量LFLz與光源LS的溫度TPL之間(如果提供溫度TPL)，并且在光強度測量LFLz與開啟的LED二極管LDx的供電電流LCx的值之間，確定最小和最大匹配值。這些最小和最大匹配值在步驟S4和S5用于執(zhí)行光譜儀的自診斷?？梢酝ㄟ^一系列測試確定函數f2，函數f2使能糾正每個單元y根據溫度TP提供的光強度MSxy的測量，在這些測試期間，導致光源LS的溫度TPL、傳感器OPS的溫度TPS以及待分析產品的溫度TPP以獨立方式變化。對于至少一個流體或固體基準產品，這些溫度的范圍從-40到+105℃，或者理想地從-50到+150℃。對于每個測試，收集強度MSxy、設定點電流LCx和溫度的測量值。從這些測量，建立查找表或圖或預測模型，從而對于傳感器OPS的每個光敏單元y，使能確定該單元在給定的固定基準溫度(例如20℃)下測量的光強度，以便獲得與環(huán)境溫度條件和光譜儀組件的溫度條件無關的糾正后光譜。所獲得的圖使能根據每個光敏單元y在環(huán)境溫度下進行的光強度測量，根據光源LS、測量單元FLC中的產品和傳感器OPS的溫度TPL、TPP、TPS，以及根據積分時間ITy和LED二極管LDx的供電電流LCx，在基準溫度下確定糾正后的光強度測量MSxy。先前列出的某些參數可能不被考慮，并且尤其是傳感器OPS的溫度TPS，特別是在傳感器OPS具備有效溫度補償的情況下。由于執(zhí)行光譜換位以便將測量的光譜MSx(1..n)減少到在基準溫度下獲得的光譜MSCx(1..n)，因此剛才描述的光譜儀可以在非常廣泛的溫度范圍內運行，從而在待分析產品與光源LS之間包括非常顯著的溫差。應該注意，在不使用任何復雜基準通道的情況下獲得此布置，所述復雜基準通道需要直接接收光源發(fā)出的光的第二傳感器(如在法國專利申請2940447中建議的那樣)，而是僅直接針對二極管LD1-LD4發(fā)出的光流執(zhí)行光強度LFL0-LFL4的測量，因此成本較低并且不會增加光譜儀的大小?？梢曰诠庠吹臏囟萒PL和/或待分析產品的溫度TPP，或者甚至基于在圖2的電路中測量的電壓Vx或電流Ix(在圖2的實例中，x的范圍在1和4之間)，完成通過步驟系列S1至S18執(zhí)行的調節(jié)，而不是基于關斷的二極管LD1-LD4和/或光電二極管PHD測量的光強度LFL0-LFL4。此外，關斷的二極管提供的光強度測量LFL1-LFL4、溫度TPL和/或電壓Vx和/或電流Ix可以用于檢查光電二極管PHD和溫度傳感器TSS的正常操作。所屬技術領域的技術人員將理解，本發(fā)明容許不同的備選實施例和不同的應用。具體地說，所述控制方法并不限于使用發(fā)光二極管作為光源。實際上，上述調節(jié)方法可以應用于任何光源，可以通過光源的供電電流調整該光源的發(fā)射光強度。此外，所述控制方法可以應用于參考圖1描述的光譜儀之外的其它光譜儀。只是重要的是，能夠調整光譜儀的傳感器的積分時間，并且光譜儀能夠提供表示光源操作的測量。也不需要以下步驟：糾正獲得的光譜測量以便考慮光譜儀的不同組件的溫度。實際上，可以考慮將光譜儀放置在溫度保持恒定的外殼中，或者僅當光譜儀的溫度達到設定點溫度時進行光譜測量。所述光源可以包括多組的多個發(fā)光二極管，這些二極管具有相同或基本相同的發(fā)射光譜(即，由于制造而出現差異)。結果是可以同時開啟多個二極管，即每組的所有二極管。