基于交流温控的激光器控制系统及其温度解调方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于交流温控的激光器控制系统及其温度解调方法，该控制系统包括：信息处理模块、激光电流驱动模块、加热电流驱动模块和温度采集模块；信息处理模块包括行温度解调和协调系统工作的PID控制器。本发明专利技术采用交流电压温度解调方法，通过采集温度传感器的交流电压值解调出激光器的实际温度值，进行温度控制，克服了传统直流温控方法无法消除恒定磁场干扰的问题；另外本发明专利技术的温度解调方法采用数字技术实现，克服了模拟器件存在的零漂、温漂和易受低频噪声干扰影响的问题，使得温度解调噪声得到抑制，测量精度提高，降低了成本。

Laser control system and temperature demodulation method based on AC temperature control

The invention provides a laser control system based on AC temperature control and a temperature demodulation method thereof. The control system comprises an information processing module, a laser current driving module, a heating current driving module and a temperature acquisition module. The information processing module comprises a PID controller for temperature demodulation and coordination system. The invention adopts the method of AC voltage temperature demodulation, through collecting the AC voltage value of the temperature sensor to get out the actual temperature value of the laser, and carries out the temperature control, overcoming the problem that the traditional DC temperature control method can not eliminate the constant magnetic field interference; in addition, the temperature demodulation method of the invention is realized by digital technology, overcoming the zero drift, temperature drift and low tolerance of the simulator Because of the interference of frequency noise, the temperature demodulation noise is suppressed, the measurement accuracy is improved and the cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
基于交流温控的激光器控制系统及其温度解调方法
本专利技术涉及激光器温度控制
，具体涉及一种基于交流温控的激光器控制系统及其温度解调方法。
技术介绍
近年来，磁场测量技术因其应用领域广泛发展十分迅速。在脑磁图、心磁图、深海探潜、矿物勘探与辨识方位等领域磁强计已经成为不可或缺的核心设备。磁强计核心部件为激光器。目前激光器温度传感器通常由热敏电阻与热电偶实现，通过采集温度传感器的直流电压值解调出激光器的实际温度值，进行温度控制，但由于直流的电压信号会产生方向恒定的磁场，会影响测量磁场测量精度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提出一种可以消除激光器直流电压信号所产生的方向恒定磁场的温度控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术首先提出一种基于交流温控的激光器控制系统。所述控制系统包括：信息处理模块、激光电流驱动模块、加热电流驱动模块和温度采集模块；所述信息处理模块包括与上位机进行通信的通信模块和用于温度解调、对所述激光电流驱动模块、加热电流驱动模块和温度采集模块进行控制的控制器；<br>所述激光电流驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于交流温控的激光器控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：信息处理模块、激光电流驱动模块、加热电流驱动模块和温度采集模块；/n所述信息处理模块包括与上位机进行通信的通信模块和用于温度解调、对所述激光电流驱动模块、加热电流驱动模块和温度采集模块进行控制的控制器；/n所述激光电流驱动模块用于为激光器产生稳定且低噪声的驱动电流；所述激光电流驱动模块包括DA模块、低通滤波模块、电流源硬件闭环模块、电流值检测采样模块和激光器硬件保护模块；所述控制器控制所述DA模块产生输出电压，经过所述低通滤波模块对高频噪声和电流上电过冲进行抑制；所述低通滤波模块的输出电压输入到所述电流源硬件闭环模块；所述电流...

【技术特征摘要】
1.一种基于交流温控的激光器控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：信息处理模块、激光电流驱动模块、加热电流驱动模块和温度采集模块；
所述信息处理模块包括与上位机进行通信的通信模块和用于温度解调、对所述激光电流驱动模块、加热电流驱动模块和温度采集模块进行控制的控制器；
所述激光电流驱动模块用于为激光器产生稳定且低噪声的驱动电流；所述激光电流驱动模块包括DA模块、低通滤波模块、电流源硬件闭环模块、电流值检测采样模块和激光器硬件保护模块；所述控制器控制所述DA模块产生输出电压，经过所述低通滤波模块对高频噪声和电流上电过冲进行抑制；所述低通滤波模块的输出电压输入到所述电流源硬件闭环模块；所述电流源硬件闭环模块通过运放反馈产生恒流源，通过改变所述电流源硬件闭环模块的输入电压的大小调节所述电流源硬件闭环模块的输出电流大小，通过调节所述电流源硬件闭环模块中采样电阻的大小即可改变所述激光电流驱动模块输出电流的量程，所述输出电流作为所述激光器的驱动电流；所述电流值检测采样模块对所述电流源硬件闭环模块采样电阻的输出电流进行采样，对所述激光器电流值进行检测。所述激光器硬件保护模块与所述激光器并联，以所述电流值检测采样模块中的电流采样值作为输入，自动判断所述激光器的注入电流，当所述注入电流小于设定阈值，所述激光器硬件保护模块中的继电器闭合，进而实现所述激光器的保护；
所述加热电流驱动模块用于为所述激光器的加热丝提供输入电压；所述加热电流驱动模块，包括加热信号产生电路、加热信号调幅电路和功率放大电路；所述控制器控制所述加热信号产生电路产生幅值固定的正弦波激励信号作为加热参考信号；所述加热信号调幅电路在所述控制器控制下对所述加热参考信号进行幅度控制；所述功率放大电路对所述加热信号调幅电路的输出进行功率放大后进行输出，加载到所述激光器的加热丝上，产生加热电流；
所述温度采集模块用于采集温度解调所需的交流电压信号；所述温度采集模块包括激励源产生电路、滤波电路和惠更斯电桥和AD模块；所述控制器控制激励源产生电路产生固定频率的正弦波信号作为检测激励信号；所述滤波电路对所述检测激励信号进行滤波处理，滤除带外噪声，提高信噪比，经过滤波的所述检测激励信号输入到所述惠更斯电桥；所述惠更斯电桥包括热敏电阻，所述惠更斯电桥的输入电压和输出电压经所述AD模块处理后，输入到所述控制器，由所述控制器对所述激光器的温度进行解调。


2.根据权利要求1所述的基于交流温控的激光器控制系统，其特征在于，所述低通滤波模块为一阶低通滤波器。


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【专利技术属性】
技术研发人员：缪存孝，张雨霖，杜玉虎，文伟明，楚焕鑫，
申请(专利权)人：苏州邈航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32