專利名稱：光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光光源和光纖傳感領(lǐng)域，特別涉及光學(xué)濾波器驅(qū)動控制電路技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的FBG (光纖布拉格光柵)光纖傳感已經(jīng)廣泛應(yīng)用了，但是其中的掃描光源存在以下問題:(I)掃描頻率低，一般只能做到25Hz，對于在需要測量振動等需要反映靈敏的地方較難以實(shí)現(xiàn)。(2)現(xiàn)有的光學(xué)濾波器驅(qū)動基本以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動雙FSR來保證一個(gè)周期中出現(xiàn)完整FSR的個(gè)數(shù)，從而使得掃描驅(qū)動電路需要更高的驅(qū)動電壓幅度和更高的功耗。(3) FBG光纖傳感中的掃描光源由于光學(xué)濾波器不可避免的會受到溫度的影響而發(fā)生FSR的漂移?，F(xiàn)有的驅(qū)動電路更多是放大驅(qū)動電路的驅(qū)動電壓，使得FSR再漂移也依然在電路驅(qū)動的范圍之內(nèi)。(4)現(xiàn)有掃描光源的驅(qū)動方式為開路方式。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠有效實(shí)現(xiàn)合理的輸出需要的驅(qū)動電壓值、實(shí)時(shí)追蹤驅(qū)動電壓、減少驅(qū)動電壓的幅度值、顯著減少掃描驅(qū)動的時(shí)間、結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用、工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成:該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是，所述的電路結(jié)構(gòu)包括中央邏輯控制模塊、光學(xué)檢測模塊、電壓驅(qū)動控制模塊和掃描光輸出模塊，所述的光學(xué)檢測模塊依次通過所述的中央邏輯控制模塊和電壓驅(qū)動控制模塊與所述的掃描光輸出模塊相連接，且所述的光輸出模塊分別與所述的光學(xué)檢測模塊和外部的光學(xué)濾波器相連接。該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的中央邏輯控制模塊為ADUC7020芯片。該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的中央邏輯控制模塊中具有數(shù)個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和數(shù)個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，所述的光學(xué)檢測模塊與所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接，且所述的電壓驅(qū)動控制模塊與所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元相連接。該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的光學(xué)檢測模塊包括光電探測器和集成運(yùn)算放大器，所述的光電探測器通過所述的集成運(yùn)算放大器與所述的中央邏輯控制模塊相連接。該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的光電探測器為光電二極管。[0014]該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的電壓驅(qū)動控制模塊為高壓三極管反饋電路。采用了該實(shí)用新型的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，由于其中增加了對光學(xué)濾波器的FSR的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整驅(qū)動電壓，并使之合理的輸出需要的驅(qū)動電壓值，從而能夠?qū)崟r(shí)追蹤當(dāng)前FSR對應(yīng)的驅(qū)動電壓是否有限，去除了空驅(qū)動電壓，減少了驅(qū)動電壓的幅度值，并直接減少了掃描驅(qū)動的時(shí)間，掃描頻率直接增加了 2倍，使得通過檢測輸出的掃描光來控制掃描輸出電壓，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的掃描光輸出的方式，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。

圖1為本實(shí)用新型的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的功能模塊示意圖。圖2為本實(shí)用新型的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中高壓三極管反饋電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。請參閱圖1所示，該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其中包括中央邏輯控制模塊、光學(xué)檢測模塊、電壓驅(qū)動控制模塊和掃描光輸出模塊，所述的光學(xué)檢測模塊依次通過所述的中央邏輯控制模塊和電壓驅(qū)動控制模塊與所述的掃描光輸出模塊相連接，且所述的光輸出模塊分別與所述的光學(xué)檢測模塊和外部的光學(xué)濾波器相連接。其中，所述的中央邏輯控制模塊為ADUC7020芯片，且該中央邏輯控制模塊中具有數(shù)個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和數(shù)個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，所述的光學(xué)檢測模塊與所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接，且所述的電壓驅(qū)動控制模塊與所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元相連接。同時(shí)，該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的光學(xué)檢測模塊為光學(xué)檢測模塊包括光電探測器和集成運(yùn)算放大器，所述的光電探測器通過所述的集成運(yùn)算放大器與所述的中央邏輯控制模塊相連接，所述的光電探測器為光電二極管。不僅如此，該光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的電壓驅(qū)動控制模塊為高壓三極管反饋電路。在實(shí)際使用當(dāng)中，本實(shí)用新型的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中增加了對光輸出的檢測功能，從而全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理。本實(shí)用新型的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中，相應(yīng)的中央邏輯控制模塊采用ADI的ADUC7020芯片，此芯片包含有5路模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，還包含了 4路數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，這就可以實(shí)現(xiàn)邏輯對模擬電路的檢測和控制。更容易實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制掃描驅(qū)動。中央邏輯控制模塊在檢測到光輸出功率變化時(shí)確認(rèn)當(dāng)前的掃描電壓為FSR的邊沿，并發(fā)出相應(yīng)的指令，調(diào)整掃描驅(qū)動電壓，這些數(shù)字量是通過對應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片輸出的(本實(shí)用新型是集成在ADUC7020芯片中)。對于光輸出的檢測通過光電探測器(PIN管)將光轉(zhuǎn)換為電流，再通過集成運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換為一定的電壓，此電壓直接送到ADUC7020的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳，這樣MCU就可以知道當(dāng)前輸出光的狀態(tài)，從而可以更具需要調(diào)整輸出的掃描驅(qū)動電壓。[0027]輸出的掃描電壓通過高壓三極管反饋電路，可以使用小電壓來驅(qū)動最終O 120V的輸出電壓。其具體電路實(shí)現(xiàn)請參閱圖2所示:控制掃描輸出電壓的幅度是由圖中Q4的集電極電壓控制的，當(dāng)Q4集電極電壓上升時(shí)流過Q3基極的電流就會像應(yīng)的增加，從而可以得知R71和R72兩端的電壓會相應(yīng)的增力口，實(shí)現(xiàn)掃描輸出電壓達(dá)到OV 120V之間變化。節(jié)點(diǎn)Filter +直接驅(qū)動到光學(xué)濾波器，光學(xué)濾波器直接輸出對應(yīng)的光信號。光信號通過光電檢測由MCU獲取當(dāng)前工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉環(huán)受控的掃描驅(qū)動。節(jié)約了不必要的空掃描驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)頻率的至少2倍的增加。采用了上述的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，由于其中增加了對光學(xué)濾波器的FSR的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整驅(qū)動電壓，并使之合理的輸出需要的驅(qū)動電壓值，從而能夠?qū)崟r(shí)追蹤當(dāng)前FSR對應(yīng)的驅(qū)動電壓是否有限，去除了空驅(qū)動電壓，減少了驅(qū)動電壓的幅度值，并直接減少了掃描驅(qū)動的時(shí)間，掃描頻率直接增加了 2倍，使得通過檢測輸出的掃描光來控制掃描輸出電壓，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的掃描光輸出的方式，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。在此說明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)包括中央邏輯控制模塊、光學(xué)檢測模塊、電壓驅(qū)動控制模塊和掃描光輸出模塊，所述的光學(xué)檢測模塊依次通過所述的中央邏輯控制模塊和電壓驅(qū)動控制模塊與所述的掃描光輸出模塊相連接，且所述的光輸出模塊分別與所述的光學(xué)檢測模塊和外部的光學(xué)濾波器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的中央邏輯控制模塊為ADUC7020芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的中央邏輯控制模塊中具有數(shù)個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和數(shù)個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，所述的光學(xué)檢測模塊與所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接，且所述的電壓驅(qū)動控制模塊與所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光學(xué)檢測模塊包括光電探測器和集成運(yùn)算放大器，所述的光電探測器通過所述的集成運(yùn)算放大器與所述的中央邏輯控制模塊相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光電探測器為光電二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電壓驅(qū)動控制模塊為高壓三極管反饋電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其中包括中央邏輯控制模塊、光學(xué)檢測模塊、電壓驅(qū)動控制模塊和掃描光輸出模塊，光學(xué)檢測模塊依次通過中央邏輯控制模塊和電壓驅(qū)動控制模塊與掃描光輸出模塊連接，光輸出模塊分別與光學(xué)檢測模塊和外部的光學(xué)濾波器相連接。采用該種結(jié)構(gòu)的采用了該實(shí)用新型的光學(xué)濾波器掃描高壓直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崟r(shí)追蹤當(dāng)前FSR對應(yīng)的驅(qū)動電壓是否有限，去除了空驅(qū)動電壓，減少了驅(qū)動電壓的幅度值，并直接減少了掃描驅(qū)動的時(shí)間，掃描頻率直接增加了2倍，使得通過檢測輸出的掃描光來控制掃描輸出電壓，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的掃描光輸出的方式，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。
文檔編號G05F1/56GK203084587SQ20122064663
公開日2013年7月24日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者陳鋒華 申請人:上海拜安實(shí)業(yè)有限公司