[實(shí)用新型]一種LED光度變化補(bǔ)償電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720378942.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206906233U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李元偉;陳云龍;邊寶麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京華科儀科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/17
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/17;G01N21/01
• 代理公司: 北京天悅專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)11311
• 代理人: 任曉航,文永明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子電路，特別涉及一種LED光度變化補(bǔ)償電路。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管是由數(shù)層很薄的攙雜半導(dǎo)體材料制成，一層帶過(guò)量的電子，另一層因缺乏電子而形成帶正電的“空穴”，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，電子和空穴相互結(jié)合并釋放出能量，從而輻射出光芒。目前大部分LED光源受到外部及內(nèi)部自身發(fā)熱的影響，發(fā)光強(qiáng)度會(huì)隨著溫度波動(dòng)，導(dǎo)致后續(xù)光電池接收信號(hào)的不穩(wěn)定或不準(zhǔn)確。發(fā)光二極管采用電壓驅(qū)動(dòng)也會(huì)對(duì)光強(qiáng)產(chǎn)生影響。

現(xiàn)有技術(shù)中，存在利用LED的光穿過(guò)測(cè)量水樣后的光度變化來(lái)測(cè)定水樣屬性的技術(shù)，在這些技術(shù)中，一般是利用LED發(fā)出的光線(xiàn)穿過(guò)測(cè)試水樣后的光信號(hào)來(lái)確認(rèn)水樣的性質(zhì)。

但是在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，LED剛剛開(kāi)始工作時(shí)和工作一段時(shí)間后的發(fā)光能力是不同的，光度變化導(dǎo)致穿過(guò)同一測(cè)試水樣的光信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生變化，而依據(jù)該光信號(hào)產(chǎn)生的測(cè)定結(jié)果存在較大誤差。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種LED光度變化補(bǔ)償電路，本技術(shù)方案能夠利用參比補(bǔ)償和恒流源雙重控制減少溫度對(duì)利用 LED光線(xiàn)進(jìn)行測(cè)定水樣性質(zhì)的測(cè)定結(jié)果的影響。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種LED光度變化補(bǔ)償電路，包括：

信號(hào)測(cè)量電路，用于測(cè)量所述LED發(fā)出的穿過(guò)測(cè)試樣品的光信號(hào)；

參比測(cè)量電路，用于測(cè)量所述LED發(fā)出的未穿過(guò)測(cè)試樣品的光信號(hào)；

可控恒流源電路，用于給所述LED供電；

單片機(jī)，用于根據(jù)參比測(cè)量電路的輸出對(duì)信號(hào)測(cè)量電路的輸出的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，還用于控制可控恒流源電路。

進(jìn)一步地，上述的LED光度變化補(bǔ)償電路，所述參比測(cè)量電路包括：

參比光電池，用于采集所述LED的光度變化，并根據(jù)該變化生成電流信號(hào)；

第一運(yùn)算放大電路，用于將所述電流信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓信號(hào)；

第一低通濾波電路，用于將所述電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波；

第二運(yùn)算放大電路，用于將低通濾波后的電壓信號(hào)放大并輸出給單片機(jī)。

進(jìn)一步地，上述的LED光度變化補(bǔ)償電路，所述第一運(yùn)算放大電路包括第一運(yùn)算放大器、第一反饋電阻和第一旁路電容；

所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述參比光電池連接，正相輸入端接地，輸出端連接所述第一低通濾波電路；所述第一反饋電阻兩端分別連接所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端；所述第一旁路電容與所述第一反饋電阻并聯(lián)。

進(jìn)一步地，上述的LED光度變化補(bǔ)償電路，所述第二運(yùn)算放大電路包括第二運(yùn)算放大器、第二反饋電阻、第三電阻和第二旁路電容；

所述第二運(yùn)算放大器正相輸入端中與所述第一低通濾波電路相連，輸出端與單片機(jī)相連；所述第三電阻串聯(lián)在所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入與地之間；所述第二反饋電阻的兩端分別與所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入與輸出端連接；所述第二旁路電容與所述第二反饋電阻并聯(lián)。

進(jìn)一步地，上述的LED光度變化補(bǔ)償電路，所述可控恒流源電路包括：

第四反饋電阻，用于將單片機(jī)輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；

第二低通濾波電路，用于將所述電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波；

恒流輸出電路，用于將低通濾波后的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成恒定電壓輸出給 LED。

進(jìn)一步地，上述的LED光度變化補(bǔ)償電路，所述恒流輸出電路包括：第三運(yùn)算放大器、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻和三極管；

所述第三運(yùn)算放大器的正相輸入端與所述第二低通濾波電路連接；所述第十二電阻串聯(lián)在所述第三運(yùn)算放大器的輸出端與所述三極管的基極之間；所述第十一電阻和第十三電阻串聯(lián)后串聯(lián)在所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端與第之間；所述三極管的發(fā)射極連入所述第十一電阻和第十三電阻之間；所述三極管的集電極輸出電壓給所述LED。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

1、采用了參比光電池測(cè)量電路對(duì)LED發(fā)出的光線(xiàn)進(jìn)行測(cè)定；根據(jù)該參比電路的測(cè)定結(jié)果對(duì)信號(hào)測(cè)量電路采集的水樣測(cè)定結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，減小溫度對(duì) LED發(fā)光影響；

2、采用恒流源驅(qū)動(dòng)電路給LED供電，相對(duì)于原來(lái)以恒壓方式供電，產(chǎn)生的溫度對(duì)光度影響較??；

3、在恒流供電前提下進(jìn)行參比測(cè)量補(bǔ)償，再通過(guò)單片機(jī)的運(yùn)算控制能力達(dá)到消除溫度的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的LED光度變化補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實(shí)用新型參比測(cè)量電路的電路圖。

圖3為本實(shí)用新型可控恒流源電路的電路圖。