[實用新型]脈沖氙燈電特性分析儀

有效

• 申請號: 201320274048.2
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN203259635U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 趙友全;苗佩亮;翟瑞偉;顧建;何峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01R31/44
• 分類號: G01R31/44
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術領域：

本發明涉及一種用于放電燈點火或控制的電路裝置，具體涉及脈沖氙燈電特性分析儀。

背景技術：

脈沖氙燈是一種氣體放電燈，燈管內密封了高壓氙氣在電場的作用下導通，實現放電。相對于其他類型光源脈沖氙燈具有光效率高光強大，紫外光譜好，可靠性高等優點，被廣泛用作激光泵浦源，各種類型儀器的光源。而電特性分析特別是電流密度等參數是脈沖氙燈重要的參數直接影響著脈沖氙燈的光輸出特性。

在現有技術中，對于脈沖氙燈電特性檢測國內外均采用實驗室測試法，檢測耗時長，耗費人力，人為主觀因素影響較大；沒有相應的儀器對于脈沖氙燈關鍵電學參數進行測試，不能夠對脈沖氙燈的電特性進行有效的評估。

發明內容

發明設計了一種脈沖氙燈電特性分析儀，通過對脈沖氙燈閃光過程中，采集電流電壓信號交由PC上位機處理。實現了在線、自動以及有效地對脈沖氙燈電特性進行分析，同時獲得脈沖氙燈工作電壓、電流、電流密度、伏安特性、功率譜等性能參數。

脈沖氙燈電特性分析儀，包括：

上位機14；

脈沖氙燈控制模塊12，包括：顯示電路、脈沖氙燈RLC放電回路、MCU控制電路，MCU控制電路受上位機控制；

采樣模塊11，包括：電流采樣電路、電壓采樣電路、脈沖光強度采樣電路；

數據采集卡13，將采樣得到的數據傳輸給上位機；

所述脈沖氙燈RLC放電回路的阻尼系數為0.75。

所述電流采樣電路采用羅柯夫斯基線圈對脈沖氙燈放電的電流進行檢測。

所述電壓采樣電路為大電阻分壓電路。

所述脈沖光強度采樣電路為光敏二極管。

作為優選方案，還包括：上位機數據處理模塊，該模塊根據數據采集卡傳來的數據，計算出脈沖氙燈放電電流密度、電阻率系數。

本發明實現了脈沖氙燈電特性的在線快速檢測，檢測結果準確，彌補了這一領域相關儀器的空白，科研人員在對脈沖氙燈的電特性進行檢測時可以更加快速全面的知道脈沖氙燈的相關的電學參數，對于脈沖氙燈的生產企業也可以加高效準確的檢測生產氙燈的電學特性。由于本發明高度的自動化、可靠性高、可視度高、檢測準確快速全面的優點，在激光領域、光學儀器領域有著廣闊的應用前景。

附圖說明：

圖1為實施例系統結構圖。圖中，11代表采樣模塊，12代表脈沖氙燈控制模塊，13代表數據采集卡，14代表上位機，15代表打印機，16代表上位機軟件。

圖2代表脈沖氙燈控制模塊結構示意圖，圖中1代表LCD顯示電路；2a、2b、2c、2d、2e、2f分別代表LED指示燈，從左到右依次為上電指示燈、燈放入指示燈、正在檢測指示燈、檢測結束指示燈、聯機指示燈、系統錯誤指示燈；3a、3b、3c、3d分別代表按鍵，從左到右依次為上電按鍵、復位按鍵、聯機按鍵、強制關機按鍵；4代表脈沖氙燈固定接口，5代表數據線，6代表電源線。

圖3為脈沖氙燈電特性分析儀實際檢測所得的伏安特性曲線，圖中，橫坐標代表電流，單位為安培，縱坐標代表電壓，單位為伏特。

具體實施方式：

實施例：

結合圖1-3，說明本發明的實施方式。脈沖氙燈電特性分析儀，包括：

上位機14，選擇PC機，安裝基于LabVIEW的上位機控制軟件，實現了對于各個模塊的綜合控制，儀器的所有動作，包括高壓值的選擇，采樣，數據的運算，結果的顯示與打印等過程全部由上位機軟件的控制實現，實現了儀器的高度自動化；

脈沖氙燈控制模塊12，包括：

顯示電路1，采用LCD顯示電路，選用freescale公司的MC9S08JM60單片機對脈沖氙燈控制儀基本參數進行顯示，如高壓值、脈沖放電頻率等；

脈沖氙燈RLC放電回路，為了在分析過程中使脈沖氙燈效率最高，脈沖氙燈RLC放電回路經過精確的計算，使脈沖氙燈放電回路的阻尼系數a=0.75，由于不同燈以及電壓的改變會使阻尼系數a改變，故通過設計電路使MCU自動切換L和C的值可以改變a，使其等于0.75；

MCU控制電路，MCU控制電路受上位機控制；

采樣模塊，包括：電流采樣電路、電壓采樣電路、脈沖光強度采樣電路；

數據采集卡13，選擇NI公司數據采集卡，將采樣得到的數據傳輸給上位機；

上位機數據處理模塊，該模塊根據數據采集卡傳來的數據，計算出脈沖氙燈放電電流密度、電阻率系數等參數并由上位機繪制出電流、電壓等曲線，本模塊最大限度的利用了上位機的硬件優勢；