一种热电式激光能量测量电路制造技术

本发明专利技术涉及激光能量测量技术领域，公开了一种热电式激光能量测量电路，包括：激励电路，用于对输入信号进行放大、比较然后输出至采样电路；采样电路，用于对激励电路输出的信号进行处理并将处理过的信号发送至MCU电路；MCU电路，用于对采样电路发送的信号进行处理，将其转换成能量值并将能量值通过通讯电路和外部进行数据交互；电源电路，用于供电。本发明专利技术具有低噪声、低功耗、测量精度高等优势。低功耗、测量精度高等优势。低功耗、测量精度高等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种热电式激光能量测量电路


[0001]本专利技术涉及激光能量测量
，尤其涉及一种热电式激光能量测量电路。

技术介绍

[0002]激光能量测量主要有光电法、热电法、热释电法等测量方法。其中，光电法利用光电传感器(Si、InGaAs、Ge等光电二极管)的光电转换原理将光信号转换为电信号实现激光能量的测量；热电法通过测量能量计吸收腔吸收激光能量后引起的温度变化，由热电偶转换为电信号实现激光能量的测量；热释电法利用热释电传感器的热释电效应将光信号转换为电信号实现激光能量的测量。但现有技术中的测量方法在对微弱信号、峰值能量较高且脉冲时间很短的脉冲激光进行测量时大多存在测量精度低、误差大的弊端，因此，需要加以改进。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种热电式激光能量测量电路。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种热电式激光能量测量电路，包括：
[0005]激励电路，用于对输入信号进行放大、比较然后输出至采样电路；
[0006]采样电路，用于对激励电路输出的信号进行处理并将处理过的信号发送至MCU电路；
[0007]MCU电路，用于对采样电路发送的信号进行处理，将其转换成能量值并将能量值通过通讯电路和外部进行数据交互；
[0008]电源电路，用于供电。
[0009]优选的，还包括ESD保护电路和EMC电路，所述ESD保护电路用于保护采样电路；所述ESD保护电路包括型号为PESD15VS2UT的ESD二极管。
[0010]优选的，还包括滤波电路，用于阻断高频噪声信号，避免采样电路受到外界及电路本身的噪声干扰。
[0011]优选的，还包括电压基准源电路，用于为采样电路提供基准源电压；电压基准源电路包括CLREF0525芯片。
[0012]优选的，所述采样电路包括MS1242芯片。
[0013]优选的，所述电源电路包括FC
‑
LX1D系列EMC滤波器。
[0014]优选的，所述MCU电路包括STM32F103微控制芯片。
[0015]优选的，所述通讯电路包含RS422/RS485串口通信模块、USB通信模块以及RS232串口通信模块。
[0016]本专利技术还包括能够使一种热电式激光能量测量电路正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段。另外，本专利技术中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。
[0017]本专利技术用于测量峰值能量较高、脉冲时间很短的脉冲激光，以铂金丝为前端传感器，采用热电法进行激光能量的测量。铂金丝作为一种精度高、性能稳定的电阻丝，在温度测量领域具有广泛的应用，本专利技术的输入端为铂金丝，通过一套基于ARM单片机的高精度测量电路，将铂金丝的温度变化值、热补偿值、修正系数等转换为激光能量值。
[0018]本专利技术是以ARM单片机为核心处理控制单元设计的高精度激光能量测量电路，充分考虑了外界干扰、系统噪声、开关噪声等影响，采用电源滤波器件、RC低通滤波器件、24位AD模数转换器件、精密恒流源、精密差分放大模块、超低温漂精密电阻等器件，通过合理的电路布局，用于对铂金丝电阻变化量的精确测量，从而实现激光能力值的转换和输出。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有低噪声、低功耗、测量精度高等优势。
附图说明
[0020]图1是本实施例的原理框图。
[0021]图2是本实施例中ESD保护电路、EMC电路及电源电路的电路图。
[0022]图3是本实施例中滤波电路和采样电路的电路图。
[0023]图4是本实施例中电压基准源电路的电路图。
[0024]图5是本实施例中激励电路的电路图。
[0025]图6是本实施例中MCU电路的电路图。
[0026]图7是本实施例中通讯电路的电路图。
[0027]图8是本实施例的工作流程图。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0031]实施例
[0032]参见图1
‑
8，一种热电式激光能量测量电路，包括：
[0033]激励电路，用于对输入信号进行放大、比较然后输出至采样电路；
[0034]采样电路，用于对激励电路输出的信号进行处理并将处理过的信号发送至MCU电路；
[0035]MCU电路，用于对采样电路发送的信号进行处理，将其转换成能量值并将能量值通过通讯电路和外部进行数据交互；
[0036]电源电路，用于供电；
[0037]ESD保护电路，用于保护采样电路；
[0038]EMC电路；
[0039]滤波电路，用于阻断高频噪声信号，避免采样电路受到外界及电路本身的噪声干扰；
[0040]电压基准源电路，用于为采样电路提供基准源电压。
[0041]所述ESD保护电路包括型号为PESD15VS2UT的ESD二极管。由于本实施例所适配产品的使用要求，需要在设计电路的过程中加入ESD保护电路。ESD保护电路能够在采样电路的芯片(即下文中的MS1242芯片)输入端实现反偏的二极管钳位电路，使其正常工作时处于透明状态，不影响电路性能参数，并在ESD二极管应力下能够及时快速的开启，将ESD二极管电流通过防护电路顺利泄放，保护流入芯片的电信号在一个安全范围内。
[0042]电压基准源电路包括CLREF0525芯片。电压基准电路为本实施例的一个重要组成部分，基准源电压稳定与否会直接影响测量精度，因此，电压基准源的选取需要十分谨慎。经过大量的论证和试验测试，最终选取了电压基准源芯片CLREF0525，该芯片可以输出2.5V的基准电压，其噪声可低至4.8μVpp，温漂
±
5ppm/℃，可以满足ADC对噪声敏感的要求，提供高精度且稳定可靠的基准电源。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电式激光能量测量电路，其特征在于，包括：激励电路，用于对输入信号进行放大、比较然后输出至采样电路；采样电路，用于对激励电路输出的信号进行处理并将处理过的信号发送至MCU电路；MCU电路，用于对采样电路发送的信号进行处理，将其转换成能量值并将能量值通过通讯电路和外部进行数据交互；电源电路，用于供电。2.根据权利要求1所述的一种热电式激光能量测量电路，其特征在于：还包括ESD保护电路和EMC电路，所述ESD保护电路用于保护采样电路；所述ESD保护电路包括型号为PESD15VS2UT的ESD二极管。3.根据权利要求1所述的一种热电式激光能量测量电路，其特征在于：还包括滤波电路，用于阻断高频噪声信号，避免采样电路受到外界及电路本身的噪声干扰。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帅，夏树策，李薇，陈龙飞，李杰，李存建，赵彦芳，
申请(专利权)人：河南平原光电有限公司，
类型：发明
国别省市：