[發明專利]一種低功耗高精度光功率計

在審

• 申請號: 201611060318.4
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108120500A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 王波
• 申請（專利權）人: 王波
• 主分類號: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

本發明公開了一種低功耗高精度光功率計，其特征在于：包括PIN光電探測器、I/V轉換電路、放大濾波器、A/D轉換器、電源管理模塊、單片機和外部設備；所述外部設備包括顯示裝置、按鍵控制、外部存儲和串口通信；所述電源管理模塊分別連接I/V轉換電路、放大濾波器、A/D轉換器、單片機和外部設備。本發明低功耗高精度光功率計具有自動量程控制，能夠濾除干擾信號；并且提供電源管理和自動校準。

技術領域

本發明涉及光功率計領域，尤其是一種低功耗高精度光功率計。

背景技術

光功率計是一種測量光信號強弱的精密儀器，被稱為光學中的萬用表，隨著現代化光纖網絡的大規模建設，光功率計在光纖通信與測試中具有越來越廣泛的應用，然而傳統的光功率計存在功耗高、通用性能低和精度低的問題。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種具有自動量程控制，能夠濾除干擾信號；并且提供電源管理和自動校準的低功耗高精度光功率計。

本發明采用的技術方案如下：

本發明一種低功耗高精度光功率計，包括PIN光電探測器、I/V轉換電路、放大濾波器、A/D轉換器、電源管理模塊、單片機和外部設備；所述外部設備包括顯示裝置、按鍵控制、外部存儲和串口通信；所述電源管理模塊分別連接I/V轉換電路、放大濾波器、A/D轉換器、單片機和外部設備。

本發明一種低功耗高精度光功率計，所述I/V轉換電路包括運算放大器和模擬多路復用器；所述運算放大器的反向輸入端連接模擬多路復用器和PIN光電探測器，運算放大器的正向輸入端和輸出端連接放大濾波器；所述模擬多路復用器連接單片機。

以上I/V轉換電路，運算放大器將輸入電流信號轉化為電壓信號，單片機根據輸入信號的大小，通過模擬開關和模擬多路復用器來調整信號的強度，使經過處理后的輸出電壓滿足電路要求，模擬多路復用器設置有多個量程，能夠在各個量程上實現自動轉換，提高輸入信號動態范圍。

本發明一種低功耗高精度光功率計，所述放大濾波器采用低通濾波電路，其包括運算放大器、電阻和電容；電阻R1并聯R2、R3和電容C1，R2和R3的回路上串聯有相互并聯的C2和C3，R3連接運算放大器的反相輸入端口，所述運算放大器的正相輸入端口連串聯R4接地，C1與R4連接接地，C2和C3的并聯電路連接運算放大器輸出端；所述A/D轉換器采用AD7715。

以上低通濾波電路為無限增益多路反饋電路，不僅能夠增益，而且具有很好的低通濾波作用。

本發明一種低功耗高精度光功率計，所述電源管理模塊包括電源管理芯片、外圍電路、可充電鋰電池組和外接電源適配器；所述電源管理芯片采用LTC4412芯片；所述外圍電路包括MOS管、肖特二極管和電容；所述外接電源適配器分別連接LTC4412芯片、可充電鋰電池組和肖特二極管，肖特二極管與輸出端連接；所述MOS管分別連接LTC4412芯片的引腳和輸出端；所述電容一端與輸出端連接，另一端接地。

以上電源管理模塊采用的LTC4412芯片用于電源切換或負載均分，實現了多個電源的高效操作，延長電池的使用壽命和減少自發熱，同時模塊中還采用了外接電源和電池，提供多種供電方式，當MOS管導通時，電池給負載供電，當外接電源接通，肖特二極管導通，負載電流來自外接電源；當電池電量不足時，外接電源給電池充電；從而提供靈活、低功耗的電源管理。

本發明一種低功耗高精度光功率計，所述外部存儲采用AT28C64，接口電路為電源輸入端上串聯一個電阻，并連接電源。

本發明一種低功耗高精度光功率計，所述光功率計還包括自動校準系統，其包括計算機，計算機通過GPIB線纜與帶有光源、光衰減器和標準光功率計模塊的主機連接，以及與待校準的光功率計連接；所述計算機通過串口線與光開關進行連接；光源、光衰減器、光開關、標準光功率計和待校準的光功率計之間使用光纖跳線連接。