基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统及方法，所述系统包括电压电流驱动模块、红外光功率探头模块、红外功率计模块、LabVIEW程序和计算机，各模块间通过信号线连接；所述方法包括：LabVIEW程序控制电压电流驱动模块施与红外LED电压信号，并将实时的电压、电流数据采集至计算机，红外探头采集LED的输出功率值，经过功率计的处理后由LabVIEW程序收集功率信号，并利用LabVIEW程序中设定的逻辑关系对原始数据进行处理，从而获得红外LED的实时性能。利用该系统及方法能够实现对红外LED电压、电流、光功率的实时获取，准确计算得到器件的性能。算得到器件的性能。算得到器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统及方法


[0001]本专利技术属于红外LED测试领域，具体涉及一种基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统及方法。

技术介绍

[0002]近十年来，近红外发光二极管(NIR
‑
LED)被广泛的应用于生物医学成像及临床诊断，夜视器件、光纤通信和计算等领域。半导体胶体量子点(CQDs)由于其在溶液中的高光致发光(PL)效率和尺寸可调性，以及方便、低成本等优点，为实现近红外发射器件提供了独特的机会。但由于红外LED相较于可见光LED测试环境搭建困难，测试系统繁琐，性能计算复杂的特性，一种简单准确的测试方法对于不同研究人员非常重要。

技术实现思路

[0003]技术问题：针对上述现有技术，提出一种基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统，解决了当前红外LED测试方法繁杂，测试结果不准确的问题，提供了一种简单、快速、准确的红外LED测试方法和测试系统。
[0004]技术方案：所述系统包括电压电流驱动模块、红外光功率探头模块、红外功率计模块、设置LabVIEW程序的计算机，各模块间通过信号线连接；所述方法包括：LabVIEW程序控制电压电流驱动模块施与红外LED电压信号，并将实时的电压、电流数据采集至计算机，红外探头采集LED的输出功率值，经过功率计的处理后由LabVIEW程序收集功率信号，并利用LabVIEW程序中设定的逻辑关系对原始数据进行处理，从而获得红外LED的实时性能。
[0005]该系统分为三个部分，第一个部分为硬件环境：硬件环境由电压、电流驱动模块、红外光功率探头模块、红外功率计模块、设置LabVIEW程序的计算机构成，各模块间通过信号线与数据线进行连接。
[0006]第二个部分为软件LabVIEW环境：所述LabVIEW程序控制数据按照设定的电压初始值、电压结束值和步进电压值采集电压、电流、光功率值原始数据，并利用LabVIEW程序中设定的逻辑关系对原始数据进行处理，从而获得红外LED的实时性能；并由计算机存储LabVIEW程序和表征红外LED实时性能的原始数据。
[0007]第三个部分为数据处理及红外LED器件性能计算方法。
[0008]功率的实时特性按照以下方法获取，计算公式为：
[0009][0010]其中，P为LED器件的测量的光功率值；I为器件的实时电流；V为器件的实时电压。
[0011]所述器件的实时EQE特性按照以下方法获取，计算公式为：
[0012][0013]其中，q为基元电荷，其值为1.60217733
×
10^
‑
19库仑；V为器件的实时电压；h为普朗克常数，其值为6.62607015
×
10^(
‑
34)J
·
s；c为光速，其值为299792458m/s；λ为LED器件的发光波长；S(λ)为对应波长的光功率值；η
P
为器件对应的实时效率值。
[0014]计算后的器件效率保存于计算机。
[0015]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0016](1)本专利技术能够实现对红外LED电压、电流、光功率的实时获取。
[0017](2)本专利技术搭建了一套用于测试红外LED的系统，可以排除无效数据，并自动进行计算，提高了系统的稳定性。
[0018](3)相较于传统的LED器件的分析系统，该系统的功耗更低低，体积更小，测量更准确，数据的读取更及时。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统的硬件环境。其中1—红外功率探头模块，2—红外功率计模块，3—LabVIEW程序和计算机，4—电压电流驱动模块，5—待测红外LED。
[0020]图2为本专利技术的基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统的软件环境。其中1—电压、电流驱动模块端口连接信号，2—扫描起始电压设定值，3—扫描结束电压设定值，4—测试通信，5—扫描步进电压设定值，6—光功率计端口连接信号，7—系统保护电流设定值，8—电压模式、电流模式选择，9—电压、电流驱动模块开关，10—模式选择，11—光功率计开关，12—光功率值采集及显示，13—电压采集及显示，14—电流采集及显示，15—原始数据处理及红外LED器件效率计算，16—数据保存，17—电压、电流驱动模块开关，18—光功率计模块开关。
[0021]图3为本专利技术的基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统的软件控制及显示端口。其中1—设置扫描起始电压，2—设置扫描电压步长，3—设置扫描电压结束电压，4—设置系统保护电流，5—实时电压显示，6—实时电流显示，7—实时光功率值显示。
具体实施方式
[0022]如图1，系统包括电压电流驱动模块4、红外光功率探头模块1、红外功率计模块2、计算机3，计算机3内设置LabVIEW程序。各模块的使用及连接方式为：
[0023]电压电流信号驱动模块4由LabVIEW程序控制，并可以调节测试的起始电压、结束电压及步进电压值；收集的电流信号收集后传递于计算机侧的LabVIEW程序进行处理。与计算机3通过RSR232
‑
USB数据线进行连接。
[0024]红外光功率探头模块1由标准光电二极管功率探头构成，适合测量从紫外到近红外的低功率相干和非相干光源的光强信号；并将收集到的光强电信号传递与光功率计模块2进行处理。与光功率计模块2通过信号线进行连接。
[0025]红外功率计模块2由LabVIEW程序控制，可以测量激光或其他单色或近单色光源的光功率，以及脉冲光源的能量；收集红外光功率探头模块1的光强电信号转化为光功率信号后传递于计算机侧的LabVIEW程序进行处理。与计算机3通过TYPEA
‑
USB数据线进行连接。
[0026]待所有的模块连接完成后，打开计算机端的LabVIEW程序，如图2。在程序端口输入
测试的起始电压、结束电压和电压步长，运行程序。各模块将采集到的原始数据传递给计算机中的LabVIEW程序进行后续的数据处理。如图3，所述LabVIEW程序控制数据按照设定的电压初始值1、步进电压值2和电压结束值3软件端将自动运行并将采集的电压4、电流5、光功率值6原始数据显示至LabVIEW软件侧，并利用LabVIEW程序中设定的逻辑关系对原始数据进行处理，从而获得红外LED的实时性能；并由计算机存储LabVIEW程序和表征红外LED实时性能的原始数据。
[0027]该系统可实现自动运行，系统的运行的步骤如图2，见下：
[0028]1.将计算机与电压、电流驱动模块连接。
[0029]2.在LabVIEW程序端输入测试的起始电压。
[0030]3.在LabVIEW程序端输入测试的结束电压。
[0031]4.测试电压、电流驱动模块是否能正常通信。
[0032]5.在LabVIEW程序端输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统，其特征在于，包括：依次电性连接的红外光功率探头模块、红外功率计模块、设置LabVIEW程序的计算机、电压电流驱动模块、LED器件；所述的电压电流信号驱动模块由LabVIEW程序控制，并可调节测试的起始电压、结束电压及步进电压值；收集的电流信号收集后传递于计算机侧的LabVIEW程序进行处理；所述的红外光功率探头模块用于测量从紫外到近红外的低功率相干和非相干光源的光强信号；并将收集到的光强电信号传递与光功率计模块进行处理；所述的红外功率计模块用于测量激光或其他单色或近单色光源的光功率，以及脉冲光源的能量；收集光功率探头模块的光强电信号转化为光功率信号后传递于计算机侧的LabVIEW程序进行处理。2.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统，其特征在于：所述的电压电流信号驱动模块与计算机模块通过RSR232
‑
USB数据线进行连接。3.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统，其特征在于：所述的红外光功率探头模块由标准光电二极管功率探头构成。4.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统，其特征在于：所述的红外功率计模块与计算机模块通过TYPEA
‑
USB数据线进行连接。5.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW开发平台的红外LED测试系统，其特征在于：所述LabVIEW程序控制数据按照设定的电压初始值、电压结束值和步进电压值采集电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘星雨，陈静，刘城君，张钰懿，魏子禹，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：