[實用新型]微弱光電信號抗干擾長距離傳輸系統

有效

• 申請號: 201921609918.0
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN210670069U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 王艷;劉世勝;于文彬;王瑞;郭杰
• 申請（專利權）人: 合肥金星機電科技發展有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04B15/00;G01N21/39
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

本實用新型涉及微弱信號檢測領域，具體涉及一種微弱光電信號抗干擾長距離傳輸系統，系統包括U1光電探測器，U1光電探測器采集的光電信號輸入至含跨阻放大電路的信號預處理單元，信號預處理單元的信號輸出端接單端轉差分信號電路的輸入端；主控單元包括差分轉單端信號電路；單端轉差分信號電路與差分轉單端信號電路之間有雙絞線連接傳輸。本實用新型的上述技術方案將微弱信號變換為模擬差分信號，解決在惡劣的工業環境下抗干擾長距離傳送測量系統微弱信號的關鍵問題。以平衡傳輸方式長距離傳輸信號,對共模干擾具有很強的抑制能力，尤其是在系統地線復雜，存在嚴重干擾的情況下，使用雙絞線傳輸模擬差分信號，可有效地消除干擾。

技術領域

本實用新型涉及微弱信號檢測領域，具體涉及一種適用微弱光電信號的抗干擾長距離傳輸技術。

背景技術

工業現場，在基于光學信號的采集與測量系統即檢測系統中，快速準確地捕捉光信號物理量變化的參數，是實施光學檢測系統自動檢測的基礎和條件。而在大多數的光學檢測系統中，光電探測器與主控單元往往有一定的距離，若將光電探測器采集到的微弱光電流信號直接接入主控單元，信號在傳輸路徑上極易引入干擾，會使系統測量精度嚴重惡化。由于探測器輸出的電流信號很微弱，必須對信號進行放大后傳輸，放大的結果又將導致信號失真和噪聲干擾信號過濾困難。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能對光電探測器所產生的微弱電流信號進行預處理，以將大部分噪聲濾除掉，同時將信號變換為適用于抗干擾長距離傳輸的模擬差分信號的電路。

為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種微弱光電信號抗干擾長距離傳輸系統，其特征在于：系統包括 U1光電探測器，U1光電探測器采集的光電信號輸入至含跨阻放大電路的信號預處理單元，信號預處理單元的信號輸出端接單端轉差分信號電路的輸入端；主控單元包括差分轉單端信號電路；單端轉差分信號電路與差分轉單端信號電路之間有雙絞線連接傳輸。

本實用新型的上述技術方案將微弱信號變換為模擬差分信號，解決在惡劣的工業環境下抗干擾長距離傳送測量系統微弱信號的關鍵問題。以平衡傳輸方式長距離傳輸信號,對共模干擾具有很強的抑制能力，尤其是在系統地線復雜，存在嚴重干擾的情況下，使用雙絞線傳輸模擬差分信號，可有效地消除干擾。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統原理框圖；

圖2信號預處理單元的電路圖；

圖3是單端轉差分信號電路圖；

圖4是差分轉單端信號電路圖；

圖5a、5b是現場測試對比圖。

圖中：10.光電探測器，20.信號預處理單元，21.跨阻放大電路， 22.偏置電壓產生電路，23.增益調整電路，30.單端轉差分信號電路， 40.差分轉單端信號電路，

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型提供的微弱光電信號抗干擾長距離傳輸系統，包括U1光電探測器，U1光電探測器10采集的光電信號輸入至信號預處理單元20，信號預處理單元20的信號輸出端接單端轉差分信號電路30的輸入端；主控單元包括差分轉單端信號電路40；單端轉差分信號電路30與差分轉單端信號電路40之間有雙絞線連接傳輸。

可調諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)是利用激光強度被待測氣體吸收形成吸收光譜的原理進行氣體檢測的一種技術。它具有靈敏度高、選擇性好、實時、動態快速、多組分測量等優點。氣體檢測受系統中的很多因素影響，一個因素是系統各功能模塊的性能，其中光電探測器是 TDLAS系統必不可少的組成部分，作在光電流等微弱信號測量領域,需要準確測量。