[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有高環(huán)境適應(yīng)性的四通道光功率計(jì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710364053.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106951014A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈翔宇;吳超;董輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京吉隆光纖通信股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05D23/20
• 分類(lèi)號(hào): G05D23/20
• 代理公司: 蚌埠鼎力專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司34102
• 代理人: 王琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光功率計(jì)領(lǐng)域，具體是一種具有高環(huán)境適應(yīng)性的四通道光功率計(jì)。

背景技術(shù)

光功率計(jì)是指直接用來(lái)測(cè)量絕對(duì)光功率，或者測(cè)量通過(guò)一段光纖的光功率相對(duì)損耗，以及測(cè)量貧光器件的插入損耗的儀器，是光纖通信測(cè)試技術(shù)中常用的設(shè)備。光功率計(jì)從結(jié)構(gòu)上可以分為臺(tái)式光功率計(jì)和手持式光功率計(jì)兩種，臺(tái)式光功率計(jì)精度和穩(wěn)定性都較高，一般用于車(chē)間、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)合，而手持式光功率計(jì)因?yàn)槠浔銛y性，一般用于室外工程現(xiàn)場(chǎng)以及一些對(duì)測(cè)試精度不高的場(chǎng)合。

光功率計(jì)的探頭部分用來(lái)接收光信號(hào)，當(dāng)被測(cè)光照射到光電探測(cè)器上即產(chǎn)生相應(yīng)的光電流，主機(jī)部分的作用是將檢測(cè)到的電信號(hào)濾波后進(jìn)行放大和模數(shù)變換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量傳送給CPU,經(jīng)CPU處理后的數(shù)字信號(hào)最后以光功率值或相應(yīng)的功率電平形式顯示出來(lái)。

光電探測(cè)器的作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)。所以要求光電探測(cè)器應(yīng)在響應(yīng)速度、響應(yīng)效率、引入噪聲等方面有較好的性能。光電探測(cè)器必須有足夠高的響應(yīng)速度以保證產(chǎn)生的光電流能夠不失真地重現(xiàn)入射光信號(hào)的波形。此外還希望光檢測(cè)器的溫度特性穩(wěn)定。環(huán)境溫度對(duì)功率計(jì)測(cè)量精度的影響較大，因?yàn)闇囟炔粌H會(huì)影響光檢測(cè)器對(duì)光信號(hào)的轉(zhuǎn)換，還會(huì)影響到主機(jī)部分的信號(hào)放大和AD轉(zhuǎn)換過(guò)程，故高精度的光功率計(jì)一般都需要對(duì)測(cè)量環(huán)境的溫度進(jìn)行控制。

手持式光功率計(jì)測(cè)量精度一般較低，環(huán)境對(duì)其影響較小，故一般對(duì)使用環(huán)境溫度沒(méi)有特別要求，而臺(tái)式功率計(jì)的測(cè)量精度一般較高，對(duì)使用環(huán)境的要求比較嚴(yán)格，特別是對(duì)溫度的要求，一般都會(huì)要求在室內(nèi)溫度穩(wěn)定的環(huán)境下使用。目前市場(chǎng)上的臺(tái)式光功率計(jì)一般存在以下缺點(diǎn)：

1、測(cè)量準(zhǔn)確度易受到環(huán)境溫度變化的影響；

2、多采用風(fēng)扇調(diào)溫，會(huì)對(duì)主機(jī)電路造成電磁干擾；

3、溫控模塊功能簡(jiǎn)單，只能實(shí)現(xiàn)調(diào)溫，且幅度較?。?/p>

4、智能程度低，無(wú)法自動(dòng)根據(jù)溫度變化而做出適當(dāng)調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有高環(huán)境適應(yīng)性的四通道光功率計(jì)，包括有四路獨(dú)立的測(cè)量通道，且通過(guò)對(duì)光功率計(jì)機(jī)盒內(nèi)溫度的采集進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)溫操作，提高光功率計(jì)的測(cè)量精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種具有高環(huán)境適應(yīng)性的四通道光功率計(jì),包括有設(shè)置于機(jī)盒內(nèi)的單片機(jī)、四路光電探測(cè)電路、溫度控制電路和存儲(chǔ)器，彩色液晶顯示器，以及設(shè)置于機(jī)盒上的按鍵輸入裝置；所述四路光電探測(cè)電路、溫度控制電路、存儲(chǔ)器和按鍵輸入裝置均與單片機(jī)連接；所述的每路光電探測(cè)電路均包括有依次連接的光電探測(cè)器、電流轉(zhuǎn)電壓模塊、量程選擇電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述的溫度控制電路包括有與單片機(jī)連接的溫度控制器和溫度傳感器，以及與溫度控制器連接半導(dǎo)體制冷片；所述的量程選擇電路包括有兩個(gè)分別與單片機(jī)連接的模擬開(kāi)關(guān)芯片U8和U29，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊包括有A/D轉(zhuǎn)換芯片，所述的兩個(gè)模擬開(kāi)關(guān)芯片U8和U29的輸出端均與A/D轉(zhuǎn)換芯片連接，且所述的量程選擇電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊均與單片機(jī)連接。

所述的電流轉(zhuǎn)電壓模塊包括有零漂移運(yùn)算放大器，零漂移運(yùn)算放大器的負(fù)極輸入端與光電探測(cè)器的負(fù)極輸出端連接，零漂移運(yùn)算放大器的正極輸入端接地，兩個(gè)模擬開(kāi)關(guān)芯片U8和U29的引腳3均與零漂移運(yùn)算放大器的輸出端連接。

所述的量程選擇電路還包括有八個(gè)低通濾波電路，所述的兩個(gè)模擬開(kāi)關(guān)芯片U8和U29的四個(gè)模擬量輸入端均通過(guò)對(duì)應(yīng)的低通濾波電路與光電探測(cè)器的負(fù)極輸出端連接。

每個(gè)所述的低通濾波電路包括有并聯(lián)的電容和電阻，電容的一端、電阻的一端均與光電探測(cè)器的負(fù)極輸出端連接，電容的另一端、電阻的另一端均與對(duì)應(yīng)的模擬開(kāi)關(guān)芯片U8或U29的一個(gè)模擬量輸入端連接。

所述的模擬開(kāi)關(guān)芯片U8的引腳6和模擬開(kāi)關(guān)芯片U29的引腳6均與單片機(jī)的引腳9連接，模擬開(kāi)關(guān)芯片U8的引腳9和模擬開(kāi)關(guān)芯片U29的引腳9均與單片機(jī)的引腳15連接，模擬開(kāi)關(guān)芯片U8的引腳10和模擬開(kāi)關(guān)芯片U29的引腳10均與單片機(jī)的引腳14連接，模擬開(kāi)關(guān)芯片U8的輸出端-引腳13和模擬開(kāi)關(guān)芯片U8的輸出端-引腳13均與A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入端-引腳9連接。

所述的A/D轉(zhuǎn)換芯片的引腳15與單片機(jī)的引腳20連接，A/D轉(zhuǎn)換芯片的引腳18與單片機(jī)的引腳22連接，A/D轉(zhuǎn)換芯片的引腳19與單片機(jī)的引腳23連接，A/D轉(zhuǎn)換芯片的引腳20與單片機(jī)的引腳21連接。

所述的單片機(jī)上還連接有實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、彩色液晶顯示器和RS232通信端口。

所述的溫度傳感器為三個(gè)，且分別與單片機(jī)連接。