[發明專利]一種光電弱信號處理系統

有效

• 申請號: 201410260687.2
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104061847B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 范毅;丁爽;李金梅;宋小艷;李發動;王宇;馮鳳雪;黃璦怡
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;H03F3/45;H03H5/00;F41G1/00
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司11241
• 代理人: 路遠

技術領域

本發明涉及一種信號處理系統，特別是涉及一種光電轉換信號的處理系統。

背景技術

瞄準設備在進行光電自準直瞄準的工程中，光源接收部件負責將目標方位變化情況實時發送并通過處理電路將信息傳遞給控制系統，因此接收部件的信號處理是一項關鍵技術。

在采用光敏三極管作為接收部件的設備中，為了實現位移測量不得不采用兩只三極管配合安裝調試的方式，從而給瞄準設備帶來了一定的系統誤差，同時在信號放大、傳輸的過程中由于受光線、電源等環境因素的干擾，信號采集的可靠性收到一定影響。

為了解決以上問題，可以采用PSD位移傳感器作為瞄準設備的光源接收部件，但由于PSD位移傳感器兩個相關的輸出信號均為μA級弱信號，因此在信號的放大傳輸過程中需采用特殊的處理方式來保證信息的準確輸出。

發明內容

本發明的目的是提供一種光電弱信號處理系統，解決PSD位移傳感器輸出信號量級過小，無法準確獲取位移數據的技術問題。

本發明的光電弱信號處理系統，包括PSD位移傳感器，PSD位移傳感器的每一個信號輸出端分別順序連接一個信號采集電路，一個信號濾波電路和一個整流電路，兩個整流電路的電流輸出端分別連接差動放大電路的一個信號輸入端，差動放大電路的信號輸出端連接恒流源驅動電路的信號輸入端，恒流源驅動電路的信號輸出端連接長距離信號電纜的一端，其中：

信號采集電路，用于采集一個信號輸出端的μA弱信號，過濾高頻諧波成分，將弱信號放大為mA信號；

信號濾波電路，用于屏蔽中頻諧波成分，獲得低頻頻段的位移變化電壓信號；

整流電路，用于將位移變化電壓信號轉換為位移變化的直流電壓信號；

差動放大電路，用于對接入的兩路差模信號進行放大，修正信號誤差，形成精確的位移電壓信號；

恒流源驅動電路，用于將輸入的位移電壓信號轉為相應變化的電壓信號控制的克服傳輸阻抗的穩定輸出信號源。

所述信號采集電路包括電容C01、電阻R01和第一運算放大器U01，第一運算放大器U01的同相輸入端接地，第一運算放大器U01的反相輸入端串聯電阻R01后連接第一運算放大器U01的輸出端，電容C01與電阻R01并聯。

所述信號濾波電路03包括電容C02、電容C03、電阻R02、電阻R03、電阻R04、電阻R05和第二運算放大器U02，第二運算放大器U02的同相輸入端接地，第二運算放大器U02的同相輸入端順序串聯電阻R05、電阻R04、電容C03后連接反相輸入端，第二運算放大器U02的同相輸入端順序串聯電阻R05、電阻R04、電容C02后連接輸出端，第二運算放大器U02的反相輸入端串聯電阻R02后連接輸出端，輸入信號順序串聯電阻R03、電容C03后連接第二運算放大器U02的反相輸入端。

所述整流電路04包括電阻R06、電阻R07、電阻R08、電阻R09、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電容C04、二極管V1、二極管V2、第三運算放大器U03和第四運算放大器U04，第四運算放大器U04的同相輸入端串聯電阻R08后接地，電阻R06和電容C04并聯電路的一端連接第四運算放大器U04的輸出端，電阻R06和電容C04并聯電路的另一端形成兩個支路，一個支路連接第四運算放大器U04的反相輸入端，另一個支路順序串聯電阻R10、電阻R11后連接第三運算放大器U03的反相輸入端，輸入信號串聯電阻R11后連接第三運算放大器U03的反相輸入端，第三運算放大器U03的同相輸入端串聯電阻R12后接地，第三運算放大器U03的輸出端順序串聯二極管V2和電阻R07后連接第四運算放大器U04的反相輸入端，二極管V2的正極與電阻R07連接，第三運算放大器U03的輸出端連接二極管V1后連接反相輸入端，二極管V1的正極連接第三運算放大器U03的輸出端，第三運算放大器U03的輸出端順序連接二極管V2和電阻R09后連接第三運算放大器U03的反相輸入端，二極管V2的正極與電阻R09連接。