[發明專利]基于監控探測器的寬譜光源平均波長的控制裝置

無效

• 申請號: 200710120137.0
• 申請日: 2007-08-10
• 公開（公告）號: CN101093166A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 楊遠洪;郭錦錦;申彤;趙冠成
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72;H05B37/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

1、一種基于監控探測器的寬譜光源平均波長的控制裝置，包括有SFS光源(1)、監控探測器(3)，其特征在于：還包括有微處理器(2)、溫度傳感器(5)、光信號采集電路、D/A轉換電路、恒流源電路，所述光信號采集電路由I/V轉換電路(4)和電壓比較電路(6)構成，所述微處理器(2)中內嵌有溫度補償模型J₀(T)；

監控探測器(3)對接收的SFS光源(1)輸出光的5％光信號進行轉換獲得電流信號，所述電流信號經I/V轉換電路(4)轉換后輸出電壓信號V₁給電壓比較電路(6)；

溫度傳感器(5)用于采集SFS光源(1)工作環境下的溫度，即輸出環境溫度T給微處理器(2)；

微處理器(2)根據接收的環境溫度T依據溫度補償模型J₀(T)計算獲得基準電壓信號V_D，所述基準電壓V_D經D/A轉換器B通道(9)的數模轉換后輸出模擬電壓信號V₀給電壓比較電路(6)；

電壓比較電路(6)對接收的電壓信號V₁與模擬電壓信號V₀進行差值比較獲得電壓偏差信號V₂后輸出給微處理器(2)；

微處理器(2)對接收的所述電壓偏差信號V₂經片上A/D轉換器、數字濾波器后轉換成數字電壓信號f₀；然后所述數字電壓信號f₀通過PID控制算法處理后輸出驅動電壓信號f₁給D/A轉換器A通道(8)；

D/A轉換器A通道(8)對接收的驅動電壓信號f₁進行數模轉換后輸出模擬電壓信號V_A，所述模擬電壓信號V_A經恒流源電路(7)后輸出驅動電流信號I作用于控制SFS光源(1)上。

2、根據權利要求1所述的寬譜光源平均波長的控制裝置，其特征在于溫度補償模型J₀(T)的建立步驟為：

第一步驟：由溫度傳感器(5)測得的環境溫度T在-45℃～70℃條件下，SFS光源(1)的平均波長λ隨環境溫度T的變化關系f(T)，定義為第一曲線關系即λ＝f(T)；

第二步驟：監控探測器(3)對SFS光源(1)輸出光的5％光信號經I/V轉換電路(4)轉換后輸出電壓信號V₁，則有SFS光源(1)的平均波長λ與所述電壓信號V₁隨環境溫度T的變化關系J(T)，定義為第二曲線關系 J ( T ) = V 1 λ ( T ) ; ]]>

第三步驟：采用非線性擬和方法對第二曲線關系J(T)進行擬和，得到溫度補償模型J₀(T)＝A+BT+CT²，其中，A表示第一擬和系數，B表示第二擬和系數，C表示第三擬和系數，且第一擬和系數A、第二擬和系數B、第三擬和系數C的系數不相同；

第四步驟：根據溫度補償模型J₀(T)＝A+BT+CT²計算得到補償值ΔV_ref(T)＝λ₀J₀(T)-V_λ，式中，λ₀表示SFS光源(1)在20±2℃時的平均波長值，ΔV_ref(T)表示隨環境溫度T變化的基準電壓值，V₂表示在平均波長值λ₀時經I/V轉換電路(4)輸出的電壓。