[實(shí)用新型]一種電流信號(hào)調(diào)理裝置及光功率計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220013847.3
• 申請(qǐng)日: 2022-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN216593795U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳珂;尹利忠;李偉;石磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司;中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): G01J1/44
• 分類號(hào): G01J1/44;H04B10/079
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電流信號(hào)調(diào)理裝置及光功率計(jì)，光纖通訊測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決測(cè)量電流信號(hào)的功率強(qiáng)度具有較低的精確度的問(wèn)題。該電流信號(hào)調(diào)理裝置的多路模擬開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)檢測(cè)通道以及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道分別接入電流檢測(cè)信號(hào)以及電流對(duì)比信號(hào)，并經(jīng)電流電壓放大模塊逐一轉(zhuǎn)換放大為模擬電壓信號(hào)。而數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將模擬電壓信號(hào)逐一轉(zhuǎn)換并輸出為對(duì)應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)，數(shù)據(jù)處理模塊的處理器通過(guò)接入數(shù)字電壓信號(hào)，可以輸出與信號(hào)檢測(cè)通道對(duì)應(yīng)的測(cè)量功率以及與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道對(duì)應(yīng)的參考功率。本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娏餍盘?hào)調(diào)理裝置用于測(cè)量電流信號(hào)的功率值。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光纖通訊測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電流信號(hào)調(diào)理裝置及光功率計(jì)。

背景技術(shù)

由于光纖具有頻帶寬、損耗低、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、保真度高、工作性能可靠以及成本低廉等特點(diǎn)，在通信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的信息傳輸方式，光纖通信成為首選的數(shù)據(jù)傳輸解決方案。

光纖通信系統(tǒng)中會(huì)對(duì)光信號(hào)強(qiáng)度(功率)進(jìn)行測(cè)量。現(xiàn)有的測(cè)量方法是使用光功率計(jì)。光功率計(jì)采用光探測(cè)器接收光信號(hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，再經(jīng)過(guò)電流信號(hào)調(diào)理模塊的電流-電壓轉(zhuǎn)換、電壓放大以及模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換等處理電路，將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為處理器可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。此時(shí)，可以通過(guò)處理器計(jì)算該數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)光信號(hào)的光功率數(shù)值。

但是，由于光纖通信系統(tǒng)中的光信號(hào)經(jīng)光探測(cè)器轉(zhuǎn)換后的弱電流信號(hào)一般為微安級(jí)(μA)、納安級(jí)(nA)、皮安級(jí)(pA)甚至法安級(jí)(fA)。如此，弱電流信號(hào)在依次經(jīng)調(diào)理模塊的電流-電壓轉(zhuǎn)換、電壓放大以及模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換等電路進(jìn)行處理的過(guò)程中，調(diào)理模塊電路中的漏電流會(huì)形成噪聲信號(hào)并混入處理電路中。如此，最終輸出的數(shù)字信號(hào)會(huì)混入噪聲信號(hào)，從而導(dǎo)致處理器的最終的檢測(cè)計(jì)算結(jié)果具有誤差，進(jìn)而降低光功率計(jì)的測(cè)量精度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種電流信號(hào)調(diào)理裝置及光功率計(jì)。旨在解決測(cè)量電流信號(hào)的功率強(qiáng)度具有較低的精確度的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)采用如下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)的一方面，提供一種電流信號(hào)調(diào)理裝置，包括多路模擬開(kāi)關(guān)、電流電壓放大模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊。其中，多路模擬開(kāi)關(guān)具有信號(hào)檢測(cè)通道以及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道，信號(hào)檢測(cè)通道用于接入電流檢測(cè)信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道用于接入電流對(duì)比信號(hào)。信號(hào)檢測(cè)通道以及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道用于逐一與電流電壓放大模塊一一電連接，且電流電壓放大模塊分別將電流檢測(cè)信號(hào)和電流對(duì)比信號(hào)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換為放大的模擬電壓信號(hào)。而數(shù)據(jù)處理模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及處理器。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元分別與電流電壓放大模塊以及處理器電連接，處理器用于接入模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字電壓信號(hào)。當(dāng)信號(hào)檢測(cè)通道連通電流電壓放大模塊時(shí)，處理器輸出測(cè)量功率。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道連通電流電壓放大模塊時(shí)，處理器輸出參考功率。

在使用過(guò)程中，電流信號(hào)調(diào)理裝置通過(guò)多路模擬開(kāi)關(guān)的信號(hào)檢測(cè)通道接入電流檢測(cè)信號(hào)，并通過(guò)電流電壓放大模塊將電流檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換并放大為模擬電壓信號(hào)。隨后數(shù)據(jù)處理模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將接入的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，最后由處理器接入檢測(cè)數(shù)字電壓信號(hào)并計(jì)算對(duì)應(yīng)的功率強(qiáng)度，并輸出信號(hào)檢測(cè)通道連通電流電壓放大模塊時(shí)對(duì)應(yīng)的測(cè)量功率。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道連通電流電壓放大模塊時(shí)，同理，通過(guò)調(diào)理接入的電流對(duì)比信號(hào)，最終由處理器對(duì)應(yīng)的參考功率。

其中，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道接入的電流對(duì)比信號(hào)為0V時(shí)，參考功率包括電流信號(hào)調(diào)理裝置本身電路干擾下測(cè)取的第一參考功率。而若以標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比光纖為基準(zhǔn)，采集光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道接入的電流對(duì)比信號(hào)時(shí)，參考功率包括光纖本身、光接口模塊以及電流信號(hào)調(diào)理裝置本身電路的共同干擾下測(cè)取的第二參考功率。其中第一參考功率和第二參考功率均為測(cè)量系統(tǒng)的噪聲功率，通過(guò)測(cè)量并排除噪聲功率，即將測(cè)量功率減去參考功率，可以獲取電流檢測(cè)信號(hào)的實(shí)際功率值，從而有效提高電流信號(hào)調(diào)理裝置測(cè)量電流信號(hào)功率值的精確度。

可選的，信號(hào)檢測(cè)通道為多個(gè)，分別用于接入多個(gè)電流檢測(cè)信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比通道以及多個(gè)信號(hào)檢測(cè)通道用于逐一與電流電壓放大模塊一一電連接