[實用新型]激光儀器晶體爐加熱溫度控制裝置

有效

• 申請號: 201420743468.5
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN204311159U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 李晨山
• 申請（專利權）人: 藍莫德（天津）科學儀器有限公司
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00;F27D19/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術領域

本實用新型屬于激光控制技術領域，尤其涉及一種激光儀器晶體爐加熱溫度控制裝置。

背景技術

在應用激光技術的儀器設備中，激光系統里經常要用到晶體爐，內含加熱棒。晶體爐在激光調制過程中起著不可缺少的作用。這里的關鍵物理量或者參數就是晶體爐的溫度，保持晶體爐溫度的穩定性，在激光儀器工作過程中很重要。激光儀器中時常出現的晶體爐溫度不穩定、影響整個激光系統工作的問題。為了實現這一目標，常選擇電路控制，而控制效果一直不太理想。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是開發出一種簡便的、高效的、低成本的激光儀器晶體爐加熱溫度控制裝置。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是提供一種激光儀器晶體爐加熱溫度控制裝置，該裝置接受開關電源供電，對晶體爐加熱電源溫度進行控制，其中：該裝置包括有溫度采集電路、CPU控制電路和加熱驅動電路，所述溫度采集電路通過I²C通信接口連接CPU控制電路，向CPU控制電路傳送采集到的晶體爐溫度數據；CPU控制電路通過I/O口連接加熱驅動電路，向加熱驅動電路傳輸控制信號，實現對晶體爐加熱電源溫度的控制。

本實用新型的效果是裝置能夠對激光儀器晶體爐溫度進行自動控制，使其穩定于目標值。將該裝置應用到采用激光器的綠激光手術系統中以后，原來很不穩定的晶體爐加熱溫度不再波動，始終保持在目標值。本裝置提供了簡便的、高效的、低成本的、易于應用的控制裝置，適合應用到各種激光儀器中。例如，綠激光手術系統輸出功率120W時晶體爐溫度的目標值是63.0℃，應用該裝置以前，綠激光手術系統的晶體爐溫度在10～15分鐘之內的幾個時間點的實際測量值分別為：63.1℃、63.4℃、63.2℃、62.9℃和62.7℃，可以看出，實際值與理論值存在-0.3℃～+0.4℃的偏差，應用該裝置以后，在同樣時間點的溫度實際測量值始終為63.0℃，偏差幾乎為0。

附圖說明

圖1是本實用新型的控制裝置的結構方框圖；

圖2是本實用新型的控制裝置結構的電路原理圖。

具體實施方式

結合附圖對本實用新型的激光儀器晶體爐加熱溫度控制裝置的結構加以說明。

如圖1、2所示，本實用新型的激光儀器晶體爐加熱溫度控制裝置結構是，該裝置接受開關電源供電，對晶體爐加熱電源溫度進行控制，該裝置包括有溫度采集電路、CPU控制電路和加熱驅動電路，所述溫度采集電路通過I²C通信接口連接CPU控制電路，向CPU控制電路傳送采集到的晶體爐溫度數據；CPU控制電路通過I/O口連接加熱驅動電路，向加熱驅動電路傳輸控制信號，實現對晶體爐加熱電源溫度的控制。

所述溫度采集電路包括有軌到軌儀表放大器電路和A/D轉換器電路，軌到軌儀表放大器電路對采集到的表示晶體爐溫度的模擬信號進行放大，然后輸入A/D轉換器電路，A/D轉換器電路將接收到的模擬信號轉變成數字信號，經過I²C通信接口輸入CPU控制電路。

所述加熱驅動電路包括有固態繼電器電路和晶體爐加熱電源控制接口，固態繼電器電路輸入端連接CPU控制電路I/O口接收控制信號，固態繼電器電路輸出端連接晶體爐加熱電源，控制加熱電源的通斷，進而控制晶體爐加熱溫度。

本實用新型的激光儀器晶體爐加熱溫度控制裝置功能是這樣實現的：

所述激光儀器晶體爐加熱溫度控制裝置由三部分電路組成：溫度采集電路、加熱驅動電路和CPU控制電路。溫度采集電路使用I²C通信接口連接CPU控制電路，向CPU控制電路傳送采集到的晶體爐溫度數據；CPU控制電路從I²C通信接口接收溫度數據，在CPU程序中運用數學算法進行系統的分析和處理，然后通過I/O口向連接的加熱驅動電路傳輸控制信號，實現對晶體爐加熱電源的控制，進而實現晶體爐溫度穩定于目標值。

溫度采集電路由軌到軌儀表放大器和A/D轉換器組成。軌到軌儀表放大器可采用AD627AR集成運放芯片電路來實現，電路對采集到的代表了晶體爐溫度數值的模擬信號進行放大，然后輸入A/D轉換器；A/D轉換器可采用ADS1110A0IDBVT芯片電路，將接收到的模擬信號轉變成數字信號之后，經過I²C通信接口，圖2中的信號SCL和SDA輸入CPU控制電路。