公司因研發上的需求進了一台Ocean Optics公司USB4000型光譜儀，接著是一連串測試惡夢的開始
原本幾年前有寫好同一家公司的光譜儀擷取程式，用在其他型號的光譜儀都沒有問題，惟獨USB4000型就是無法正常擷取，出來的資料都是0
透過代理商找原廠分公司解決，原廠分公司建議下載OmniDriverSPAM_1.5_Win32_full_release.exe新版的驅動程式，下載安裝後還是一堆問題(驅動程式如何安裝請自己研究，本文章不討論這個問題)
新版的驅動程式函數呼叫使用順序和舊版的完全不同，全部程式要重新改寫
但LabVIEW 7.1版怎麼試就是會有問題，只好改用8.6版來寫程式，但是仍無法擷取光譜。在原廠分公司的建議下找到手冊，經過多日奮鬥才將整個手冊翻譯解讀完畢，才發現手冊參考價值有限
手冊是有提到LabVIEW的範例檔放在哪，但是所提的資料夾和檔案實際存放的資料夾路徑不同，那麼多範例哪個才是正確的？範例內的SubVI有何用途？面對一堆呼叫驅動程式函數的SubVI找沒有全部的詳細說明，照著手冊和範例程式頂多只能做到擷取光譜，進一步的設定完全不知道怎麼做
經過多日測試寫好了各型號光譜儀都可用的測試用程式，確定了用到的SubVI的詳細設定和用途及連接順序，連接的順序很類似資料庫SubVI的作法
以下依連接順序用口語化的方式簡單說明用到的SubVI設定和用途，用到的SubVI全放在驅動程式安裝資料夾的Wrapper.llb這個檔案內，有相同困擾的人可以參考看看
1.Wrapper_Create.vi
用來建立和光譜儀連線的基礎架構平台
2.Wrapper_openAllSpectrometers.vi
打開光譜儀的通訊埠
3.Wrapper_setIntegrationTime.vi
設定光譜儀的積分時間，基本上積分時間越長所擷取到的光譜訊號越強，但積分時間太長光譜訊號是會滿載破錶的，這樣擷取到的光譜當然是錯誤的，所以積分時間要依實際用途去調整設定
Index：設定光譜儀的通道，基本上這家公司光譜儀都有8個通道可設定，但只要設定為0，用主通道即可
Integration Time：設定積分時間，這部分手冊沒寫清楚，一開始原本以為和舊版驅動程式相同使用毫秒(ms)為單位，在幾次擷取不到正確的光譜後才發現居然是使用微秒(μs)為單位，1毫秒(ms)等於是1000微秒(μs)等於是0.001秒(s)
這裡要設定多大呢？依光譜型號不同最小容許積分時間也不一樣，越高階的機種容許積分時間越短。USB4000型的手冊提到最小值是8ms，實測最小可設定到3ms
另外待測物和光譜間的距離也是重點，距離越遠需要的積分時間要越長，才能擷取到足夠強度的光譜資料
我的待測物距離光譜儀約30公分，積分時間太短擷取到的光譜很弱難以分析，所以我設定的比手冊的最小值大很多是100ms，在這裡值是100000
注意：積分時間小於光譜儀能容許的最小值時，擷取到的幾乎都是暗電流(電子雜訊)訊號，也就是無用的光譜資料
4.Wrapper_getWavelengths.vi
讀取光譜儀通道的使用波長，讀出來的是陣列資料，用來設定給顯示圖表的X軸資料。這個SubVI似乎是專門給USB4000型以上機種用的，用在其他低階機種讀到的不是正確波長資料
Index：設定光譜儀的通道，同樣要設定為0，用主通道即可
5.Wrapper_setCorrectForElectricalDark.vi
抑制暗電流(電子雜訊)訊號，高階的光譜儀因為靈敏度高，相對的暗電流(電子雜訊)訊號越強，所以這一項等於是一定要打開。更高階的機種可加裝致冷晶片，暗電流的訊號可抑制到最小
Index：設定光譜儀的通道，要設定為0，用主通道
On/Off：設定為0是關閉，設定為1是打開
6.Wrapper_setBoxcarWidth.vi
Boxcar Width這個單字用哪個翻譯軟體都翻成棚車寬度？？？，實際上這裡指的是用"移動窗口法"來平均平滑光譜訊號，進一步消除雜訊干擾，但是設定太大訊號多少會失真，所以要依實際用途微調
Index：設定光譜儀的通道，要設定為0，用主通道
Boxcar Width：設定要平均平滑的點數，例如設定為5時，就是以每5筆的資料計算平均後再輸出。以消除雜訊干擾的效果和擷取效率的平衡點，我是設定為9，用每9筆的資料計算平均後再輸出
7.Wrapper_getSpectrum.vi
用來讀取光譜資料，讀出來的是陣列資料，用來設定給顯示圖表的Y軸資料。光譜分析也是以這裡讀出來的資料做分析
Index：設定光譜儀的通道，要設定為0，用主通道
8.Wrapper_closeAllSpectrometers.vi
關閉光譜儀的通訊埠
9.Wrapper_Destroy.vi
用來斷開和光譜儀連線的基礎架構平台
程式的書寫要使用順序結購(Flat Sequence Structure)元件
設定好就不用再變更的SubVI全寫到順序結購(Flat Sequence Structure)元件外面的左邊：
Wrapper_Create.vi
Wrapper_openAllSpectrometers.vi
Wrapper_setIntegrationTime.vi
Wrapper_getWavelengths.vi
順序結購(Flat Sequence Structure)元件第1格內要連續擷取光譜資料，所以放上While Loop迴圈
While Loop迴圈內放上要用的SubVI
Wrapper_setCorrectForElectricalDark.vi
Wrapper_setBoxcarWidth.vi
這2個SubVI若不用在程式執行時變更設定，也可以寫到順序結購(Flat Sequence Structure)元件外面的左邊
Wrapper_getSpectrum.vi
這是讀取光譜資料的主體，一定要放在While Loop迴圈內才能夠連續擷取光譜資料
順序結購(Flat Sequence Structure)元件第2格是關閉光譜儀的通訊埠，要放上Wrapper_closeAllSpectrometers.vi
順序結購(Flat Sequence Structure)元件外面的右邊放上Wrapper_Destroy.vi斷開和光譜儀連線的基礎架構平台，這個SubVI一定要用，這樣才能確保第2次執行程式時光譜儀還可正常動作
全部完成的程式，SubVI一定要按照既定的順序連接
以下看程式執行的結果，主要設定項的設定和光譜資料的關係
首先不抑制雜訊，不平均平滑光譜資料
可以看到暗電流訊號強度在1375 to 1525之間，跳動的很厲害
再來抑制雜訊，不平均平滑光譜資料
可以看到暗電流訊號強度已降低到在-80 to 80之間，但仍跳動的很厲害
接著抑制雜訊，用9點平均平滑光譜資料
可以看到暗電流訊號強度已降低到在-10 to 20之間，跳動已大幅減少
這種設定當然不是沒有缺點，在光譜最前面和最後面的資料因為無法平均平滑計算，結果就是數值會大於中間平均平滑計算後的資料。在做光譜分析時一定要捨棄前後的資料
再來實測一個LED手電筒的光譜
首先不抑制雜訊，不平均平滑光譜資料
再來抑制雜訊，用9點平均平滑光譜資料
可以看出有經過處理的光譜資料雜訊較少
其他讀取設定致冷晶片溫度這一類的SubVI，因為只有高階機種才有那些功能，這裡跳過。等以後有機會用到高階機種在放上研究成果
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