[實用新型]PSD傳感器信號處理系統

有效

• 申請號: 201822093091.4
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN208998727U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 陸智超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱量具刃具集團有限責任公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

PSD傳感器信號處理系統。激光二極管和PSD傳感器之間距離變化產生的微安級的電流信號很容易受到外界的干擾和破壞，不容易準確測量。本實用新型組成包括恒流源控制芯片（5），恒流源控制芯片分別與基準電壓源芯片（1）、電流轉換電壓芯片（2）、恒流源驅動MOS管（4）連接，恒流源驅動MOS管與激光二極管接口（7）連接，電流轉換電壓芯片本別與電壓放大芯片（3）、PSD傳感器接口（6）連接，電壓放大芯片與信號輸出接口（10）連接，電源接口（8）分別與基準電壓源芯片、電流轉換電壓芯片、電壓放大芯片、恒流源控制芯片、電源指示燈（9）連接。本實用新型應用于PSD傳感器信號處理系統。

技術領域：

本實用新型涉及一種PSD傳感器信號處理系統。

背景技術：

信號處理電路結合PSD傳感器和激光二極管可以實現微小距離測量。激光二極管和PSD傳感器之間為非接觸式結構，可以實現非接觸式測量。PSD傳感器是一種將光能轉化成電流信號的傳感器，工作在微安級電流狀態，激光二極管和PSD傳感器之間距離變化產生的微安級的電流信號很容易受到外界的干擾和破壞，不容易準確測量。

實用新型內容：

為了克服現有技術存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種PSD傳感器信號處理系統。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種PSD傳感器信號處理系統，其組成包括恒流源控制芯片、電流轉換電壓芯片，所述的恒流源控制芯片分別與基準電壓源芯片、電流轉換電壓芯片、恒流源驅動MOS管相連接組成激光二極管驅動電路；所述的恒流源驅動MOS管與激光二極管接口相連接構成輸出接口，以向外界提供50mA驅動電流；所述的電流轉換電壓芯片與電壓放大芯片、PSD傳感器接口相連接構成PSD傳感器的微弱信號處理電路；所述的電壓放大芯片與信號輸出接口相連接構成模擬電壓輸出接口；電源接口分別與所述的基準電壓源芯片、所述的電流轉換電壓芯片、所述的電壓放大芯片、所述的恒流源控制芯片、所述的電源指示燈相連接，構成一套完整的信號處理單元，實現對PSD傳感器和激光二極管兩個元件的信號處理。

本實用新型的有益效果：

本實用新型主要針對PSD傳感器和激光二極管進行信號處理，主要包括激光二極管的驅動和PSD傳感器信號的變換。信號處理電路結合一維PSD傳感器主要應用在微小距離的測量領域，測量精度可以達到1μm。

本實用新型實現PSD傳感器和激光二極管兩個元件的信號處理。對激光二極管的驅動采用MOS管和運算放大器相結合的方式，實現50mA恒流源驅動。在本實用新型的信號處理電路中，首先將電流信號轉化成電壓信號，然后分別對電壓差信號和電壓和信號進行處理。其中，電壓差信號是測量距離信號，經過處理，在位置信號輸出接口輸出-10V—+10V的電壓；電壓和信號是激光二極管和PSD傳感器之間距離變化的控制信號。在信號處理電路中對兩者都進行運算和控制，這樣可以大幅度降低測量誤差，提高測量精度。基于這些優勢本信號處理電路可以廣泛的應用在光學位置和角度的測量、遠程光學控制系統、位移和振動監測、激光光束校準等領域。

本實用新型的工作原理如下所述：接通電源接口電壓，電源指示燈點亮，從恒流源驅動接口輸出50mA電流點亮激光二極管。二極管發出660nm的紅色激光，激光經過透鏡變成平行光照射到PSD傳感器上。傳感器的電流信號通過接口進入電流轉換電壓芯片，信號經過轉換芯片變成兩路，一路為電壓差信號，一路為電壓和信號。電壓差信號經過電壓放大芯片放大后通過信號輸出接口輸出。另一路電壓和信號通過恒流源控制芯片控制恒流源電流輸出。

附圖說明：

附圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中，1為基準電壓源芯片，2為電流轉換電壓芯片，3為電壓放大芯片，4為恒流源驅動MOS管，5為恒流源控制芯片，6為PSD傳感器接口，7為激光二極管接口，8為電源接口，9為電源指示燈，10為信號輸出接口。