一种激光设备控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光设备控制系统和方法，本发明专利技术利用软件控制将激光器各个设备单元的操作进行统一协调，从而实现了操作人员使用一台计算机即可完成对激光器各个设备单元进行操作的有益效果；保证了恒定功率的输出，同时由于反馈信号取自于主光路，实时可靠地反应了激光二极管输出功率变化情况，实现了真正的全闭环系统控制；以上技术方案采用了独立的功率监控元件，可以提高监控精度，本发明专利技术还提供了十分完善的保护措施，保证了激光二极管的安全，大大的延长了使用寿命。

A control system and method of laser equipment

【技术实现步骤摘要】
一种激光设备控制系统和方法
本专利技术涉及激光技术，具体是一种激光设备控制系统和方法。
技术介绍
近几年来，激光演示系统在工业、娱乐等方面得到广泛应用。现有的激光系统利用激光二极管作为发光源，通过激光控制器进行控制，使用时，激光控制器根据不同种类的控制信号对激光器进行控制。现有的激光控制器通常包括：模拟信号控制电路、信号控制电路、转换开关和恒流控制电路。模拟信号控制电路用于接收计算机控制系统输出的模拟控制信号，PWM信号控制电路用于接收计算机控制系统输出的PWM控制信号；其中的转换开关为手动的转换开关，由操作人员根据需要手动进行操作，选择模拟控制信号或者PWM控制信号，该模拟控制信号或PWM控制信号经恒流控制电路处理后输出给激光器，从而实现对激光器的控制，其需要人为的手动进行切换，使用不大方便，结构较为复杂，不利于用户的使用感受。目前，公知的激光控制方法有恒压、恒流、恒功率、恒温度等方法，前两种效果差，最后一种价格昂贵。现在的恒功率方法存在有静差、非全闭环控制、保护措施不完善的缺陷，急需要改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光设备控制系统和方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种激光设备控制系统，包括通信模块，用于与激光器进行数据交互；用户接口模块，用于接收用户对绿色激光器工作参数及工作状态的操作指令；数据处理模块，用于根据从用户接口模块接收的用户操作指令进行数据处理，并发送信息给所述激光器；自动控制模块，用于识别所述激光器各个设备单元的状态，并对所述激光器各个设备单元的状态进行自动控制；所述用户接口模块接收用户操作指令，并发送信息给所述数据处理模块，所述数据处理模块对所述用户操作指令进行处理，并通过所述通信模块与所述激光器通信，所述激光器根据从所述数据处理模块接收到的信息进行工作；所述数据处理模块通过所述通信模块实时获取所述激光器的工作状态数据及参数数据，并发送信息给所述自动控制模块，所述自动控制模块根据所述激光器的工作状态及参数数据进行自动控制。作为本专利技术的优选方案：所述绿色激光器包括总控单元、电源单元、泵浦驱动单元、LD模块、激光头以及水箱。作为本专利技术再进一步的优选方案：所述用户接口模块还用于显示所述激光器的工作状态及工作参数；所述用户接口模块通过指示灯、图标、图片及颜色变化来显示所述激光器的开机、待机、就绪、出光、停止出光、关机状态。作为本专利技术再进一步的优选方案：所述激光器的控制系统还包括权限管理模块，所述权限管理模块用于根据用户类别划分所述激光器各单元功能的操作权限；数据存储模块，用于存储所述激光器的状态数据及参数数据；所述通信模块与所述激光器通过CAN总线协议进行通信；所述数据存储单元按照不同的用户存储激光器的工作参数及设备状态。一种激光设备控制方法，包括以下步骤：用户接口模块接收用户操作指令，并发送信息给数据处理模块；数据处理模块对所述信息进行处理，并通过通信模块与激光器通信；激光器根据从所述数据处理模块接收到的信息进行工作；所述数据处理模块通过所述通信模块实时获取所述激光器的工作状态及参数信息；自动控制模块识别激光器的各个设备单元的状态，并根据所述激光器的工作状态及参数数据进行自动控制；工作时，激光二极管驱动电路控制激光二极管发出激光并经过分光镜；功率-电压转换器接收经过分光镜反射的激光，所述功率-电压转换器将接收到的反射功率转换成电压Vr并输出到同相比例放大器进行放大，Vr为实数；处理器输出电压信号Vs到反相比例放大器进行放大并反相，Vs为实数；所述同相比例放大器和反相比例放大器分别输出电压信号给求和积分放大器，设定所述同相比例放大器的放大倍数为K，K>0，所述求和积分放大器的积分电阻为R、所述求和积分放大器的积分电容为C、所述求和积分放大器的输出电压为V0，计算得到求和积分放大器的输出电压。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用软件控制将激光器各个设备单元的操作进行统一协调，从而实现了操作人员使用一台计算机即可完成对激光器各个设备单元进行操作的有益效果；保证了恒定功率的输出，同时由于反馈信号取自于主光路，实时可靠地反应了激光二极管输出功率变化情况，实现了真正的全闭环系统控制；以上技术方案采用了独立的功率监控元件，可以提高监控精度，本专利技术还提供了十分完善的保护措施，保证了激光二极管的安全，大大的延长了使用寿命。附图说明图1为本专利技术中激光器的电路原理示意图。图2为本专利技术的示意框图。图3为本专利技术中控制方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术实施例中，一种激光设备控制系统，包括用户接口模块、数据处理模块、通信模块、激光器和自动控制模块，用户接口模块用于接收用户的操作指令，用户操作指令包括对激光器总控单元、电源单元、LD模块(激光二极管模块)、泵浦驱动设备、激光头以及水箱的工作参数及工作状态的操作设定；具体包括LD数量、LD加电累计时间的设定；第一、第二及第三泵浦电源的电流设置及读取、泵浦电源的实际电流及电压；种子源的电流及温度的设定；激光头的温度、湿度、压力及功率的设定；串口参数设置及LBO(三硼酸锂)晶体的温度设定；用户在用户接口模块通过选择按钮、编辑框、组合框、复选框、滑动条、列表等操作方式来设置操作指令；优选的，用户操作模块还用于显示，通过指示灯、文字、图片、图标、颜色来指示激光器的开机、待机、就绪、出光、停止出光、关机基本工作状态，以及泵浦驱动、激光头内部电控器件的工作状态；并通过文字及图标显示设备当前的设定和工作参数，比如工作时间、工作电流电压值、激光功率、激光头温湿度、气压以及晶体的温度；通信模块为串口通讯，按照通讯协议与激光器的各个设备单元进行通信；传递信号给激光器，同时接收激光器的工作状态信息给数据处理模块；在一个较佳的实施例中，通信模块与激光器通过CAN协议进行通信；激光器包括总控单元、电源单元、LD模块(激光二极管模块)、泵浦驱动设备、激光头以及水箱；其中，总控单元执行控制命令，分发和接收用户指令；电源单元给总控单元、泵浦驱动单元以及激光头供电；LD模块内含光电二极管负责产生稳定能量的脉冲激光束；激光头内含光学元件和一部分电控设备，光路导通之后可通过出光口发射一定能量(W以内)的绿光脉冲；优选的，激光器的连接线包括电源线、数据线、和同步信号线三大类；自动控制模块用于识别激光器的各个设备单元的状态，包括：对泵浦电源的电流、温度状态检测；泵浦电源的过流、过温、触发等待、ACDC故障、interlock故障等的检测；LBO参数上下限检测、正负偏差及通讯状态检测；种子源的温度、过流、通讯状态及出光状态检测；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光设备控制系统，其特征在于，包括通信模块，用于与激光器进行数据交互；用户接口模块，用于接收用户对绿色激光器工作参数及工作状态的操作指令；数据处理模块，用于根据从用户接口模块接收的用户操作指令进行数据处理，并发送信息给所述激光器；自动控制模块，用于识别所述激光器各个设备单元的状态，并对所述激光器各个设备单元的状态进行自动控制；所述用户接口模块接收用户操作指令，并发送信息给所述数据处理模块，所述数据处理模块对所述用户操作指令进行处理，并通过所述通信模块与所述激光器通信，所述激光器根据从所述数据处理模块接收到的信息进行工作；所述数据处理模块通过所述通信模块实时获取所述激光器的工作状态数据及参数数据，并发送信息给所述自动控制模块，所述自动控制模块根据所述激光器的工作状态及参数数据进行自动控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光设备控制系统，其特征在于，包括通信模块，用于与激光器进行数据交互；用户接口模块，用于接收用户对绿色激光器工作参数及工作状态的操作指令；数据处理模块，用于根据从用户接口模块接收的用户操作指令进行数据处理，并发送信息给所述激光器；自动控制模块，用于识别所述激光器各个设备单元的状态，并对所述激光器各个设备单元的状态进行自动控制；所述用户接口模块接收用户操作指令，并发送信息给所述数据处理模块，所述数据处理模块对所述用户操作指令进行处理，并通过所述通信模块与所述激光器通信，所述激光器根据从所述数据处理模块接收到的信息进行工作；所述数据处理模块通过所述通信模块实时获取所述激光器的工作状态数据及参数数据，并发送信息给所述自动控制模块，所述自动控制模块根据所述激光器的工作状态及参数数据进行自动控制。


2.根据权利要求1所述的一种激光设备控制系统，其特征在于，所述绿色激光器包括总控单元、电源单元、泵浦驱动单元、LD模块、激光头以及水箱。


3.根据权利要求1所述的一种激光设备控制系统，其特征在于，所述用户接口模块还用于显示所述激光器的工作状态及工作参数；所述用户接口模块通过指示灯、图标、图片及颜色变化来显示所述激光器的开机、待机、就绪、出光、停止出光、关机状态。


4.根据权利要求1所述的一种激光设备控制系统，其特征在于，所述激光器...

【专利技术属性】
技术研发人员：关瑜珠，
申请(专利权)人：佛山市嘉实和生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44