微弱激光能量监测系统的研究

设计了一种基于光电法的微弱激光能量检测系统.采用PIN光电二极管作为能量检测系统的探头,利用多级运算放大电路完成了信号的I/V变换、放大和保持,并通过数模转换器和微处理器采集、处理和输出数据.实验结果表明,测量能量在微焦级时,系统的不准确度为5%.该方案实现了微弱激光能量的准确测量.     

基于AT89C51芯片控制的激光功率计的设计

为实时检测氦氖激光器的输出功率,设计一种基于AT89C51单片机作为控制平台的激光功率检测系统。该系统包括光电传感、信号处理,输出与显示模块,选用硅光电二极管作为光电转换传感探头,实现光信号的采集,在AT89C51单片机系统的控制下,对所采集信号进行处理,实现对波长为633nm激光器的激光输出功率的实时检测。测试结果表明,该系统具有良好的线性响应特性。     

光电二极管电参数模型及I/V转换稳定分析

为了克服光电二极管寄生参数引起的I/V转换电路的不稳定性,提高对微弱光电流信号的检测精度.给出光电二极管实际电参数模型,并分析了光电二极管检测单元在实际电参数下的振荡原因,通过采用超前校正的方法,对光电二极管检测单元实际模型中结电容及运算放大器输入电容引起的相位进行补偿,并给出模型、电路仿真和实验结果,实验结果表明该方法可有效抑制光电二极管I/V转换电路的振荡,从而提高对微弱光电流信号的检测精度.     

基于ARM7激光频率稳定度检测的研究

为了检测稳频激光器的光频稳定程度,采用"拍频"技术将高频难测的激光转化为频率相对低的光拍频信号,再利用光电探测器转化成电信号,设计光电检测电路对该电信号进行放大、滤波、脉冲转换,通过基于 ARM7 TDMI 芯片 LPC2214的实验系统硬件平台运用阿仑方差计算处理数据,得出激光的相对频率稳定度.最后通过实验验证了系统在频率稳定度检测方面的可靠性,证实该系统可广泛应用于半导体激光器稳定性能的测试中.     

用于时域干涉系统的全差分平衡光电检测电路设计

针对时域干涉系统的跨阻光电放大检测电路存在的直流分量和噪声干扰问题,分析了低相干时域信号的组成和跨阻光电放大电路的等效噪声模型,采用平衡探测器和全差分光电检测电路相结合,进行了电路器件选型和计算,完成全差分平衡光电探测电路的设计,并将其应用于生物测量仪的时域干涉系统信号的处理.实验结果表明,设计的电路可有效地抑制直流分量和噪声的影响,显著提高系统信号的质量.     

直流TIG焊熔透状态激光光电法实时检测

针对目前熔透检测方法存在的信噪比低、实时性差等缺点,提出了一种激光光电法可通过提取熔池表面特征参数实现直流TIG焊定点及连续焊接条件下熔透状态实时检测.介绍了该方法的原理,构建了直流TIG焊光电法电压信号检测及背面熔透同步摄像采集试验平台.采集了定点及连续焊接条件下电压信号与同步摄像图像,对比分析了电压信号与熔透状态的对应关系及电压信号的变化规律.结果表明:激光光电法采集的电压信号可以较好反映直流TIG焊熔透状态;利用熔透状态从未熔透转变为临界熔透时熔池表面由凸面突变为凹面,激光反射条纹快速聚焦,从而引起光电法电压信号迅速变化的现象,可以实现直流TIG焊熔透特征信号的精确识别与提取.     

激光目标识别系统光电探测电路的频率特性设计

本文从输入光信号频谱特性出发，分析了信号的频谱分布，研究了激光目标识别系统光电探测电路的总频带宽度和电路设计问题。根据电子学级联系统的放大器带宽计算方法，设计了激光目标识别系统光电探测电路的频率特性。     

基于PIN型硅光电二极管的激光偏振态探头

综合考虑了PIN型硅光电二极管的高灵敏性、高稳定性、高响应速度、小体积及低成本的优点,主要研究了基于PIN型硅光电二极管的光强探测电路在激光偏振态测量系统中的应用.采用Stockes参量测量的LCVR调制法,将光强探测电路和光学检偏系统封装在一起构成激光偏振态测量探头,探头以STM32F103为控制器通过USB协议实现数据在上位机与控制器之间的传输.利用该探头完成808nm激光的偏振态测量,实验结果显示该偏振态测量探头具有较高的测量精度,且该偏振态测量探头具有结构简单、测量精度高、体积小、人机交互便捷、操作简单的特点.     

低噪声光电检测电路的设计和噪声估算

论述了低噪声光电检测电路的设计及相关问题,指出光电检测电路要求具有较高的信噪比,在较宽的频带范围无频率失真,信号具有较大的传输功率;低噪声前置放大器的选择应与源阻抗相适应,对于内阻约为几十kΩ至上百kΩ的硅光电失探测器,可采用高性能场效应管作前置放大器;考虑到光电二极管具有恒流源特性及内阻在的特点,为了获得较大的信号幅度,光电转换需要把高阻抗的电流源变成低阻抗的电压源,然后再与负载相连。分析了频带与噪声电压的关系,计算了光电探测器的噪声电压和噪声电流以及它们在放大器输出形成的噪声电压,并对光电转换的信噪比进行了计算。基于低噪声光电探测电路的设计的光纤电压压感器可获得0．2％的电压测量精度,并满足暂态信号的测量要求。     

彩色印刷套印误差检测系统的设计与实现

为测量彩色印刷机在高速运动状态下的套印误差,依据黑白条形码对光能吸收不同的光学原理,利用光电转换技术,设计和实现了一套非接触式高精度套印误差光电检测系统,详细分析了系统的工作原理与软硬件设计.实验结果和现场应用表明:该系统具有结构简单、工作稳定、检测精度高等优点.     

基于单片机的光电传感信号检测系统设计

光电传感器是工厂自动化不可或缺的重要组成部分,它可实现对精细物件的准确检测.根据光电传感技术原理,制定一种新颖的光电传感器总体结构方案.针对光电检测响应速度快和抗干扰能力强的特点,提出一种基于C8051 F330单片机的信号检测算法,用于感应物体的存在与否.实验结果表明：该系统设计简单,检测准确,显著提高了信号检测的可靠性和稳定性,适用于光电传感器对精细物件的检测.     

激光反馈干涉微位移测量系统的电路设计

针对激光反馈干涉微位移测量系统的光源驱动和干涉信号采集问题,设计了性能稳定的恒流源驱动电路和光电检测电路。通过仿真选择了合适的实验参数,驱动电流范围为23～35 mA,探测器的反向偏压范围为1.5～3.5 V,驱动微位移制动器的正弦信号频率为50 Hz,振幅为3～18 V。在实验中检测到了与理论分析相符的干涉信号,保证了同步准确的采样,输出信号满足系统要求。     

轻烃含原油微机测控系统的研制

针对轻烃产品质量检测问题，利用光电传感技术，以微机作为控制核心，并采用数字滤波技术，研制开发了一种轻烃产品质量检测控制系统．经实际使用证明，该系统能够实现在线实时检测，并具有较高的检测准确度和抗干扰性能，保证了产品质量．     

无线激光打靶器系统建模与设计

无线激光打靶器利用对信号的编码和解码来实现靶与枪的分离．即采用数字脉冲编码方式对控制系统信号进行调制,将信息加载在光脉冲序列上发射出去．光信号经过大气和光纤的传播,由光电二极管探测阵列利用扫描和解码过程将其接收,并转换成电信号,再经过放大、整形后送到单片机中进行处理．最后利用IC卡将处理过的数据传送到微机中进行计算、修正和模拟．此外,通过对大气衰减系数、放大器放大能力、光电二极管接收灵敏度等一些参数进行分析．建立了整个无线激光打靶器的光电系统数学模型．根据该光电系统数学模型,可清楚地知道各个参数对整个系统性能的影响．以及各个参数相互之间的关系,并可计算出在一定的条件下能够实现的射击距离为今后对整个系统的改进和优化提供了理论依据．     

多电源供电单片机系统中共模信号的抑制

利用 2个特性相同的光电耦合器与集成运算放大器组成反馈电路和输出电路 ,实现了多电源供电系统模拟信号的不共地传输 ,解决了信号传输过程中的共模干扰     

基于改进CORDIC算法的光电编码器正交性误差测量

通过对小型光电编码器输出的光电信号精度误差来源进行研究,得出了正交性偏差是其主要误差来源的结论。针对光电编码器输出信号正交性误差的测量,引入了一种改进的坐标旋转数字计算机算法。该算法是在传统坐标旋转数字计算算法的基础上,通过改进其迭代结构得到的,能够很好地实现对光电编码器输出信号的正交性误差进行动态实时测量。MATLAB软件仿真结果显示,与其他方法相比,利用该方法测量的正交性误差范围明显更小、检测精度更高且运算速率更快。     

Damage Detection of Composite Material Intelligent Structure with a New Photoelectric System

A kind of photoelectric system that is suitable to measuring and to testing the damage of the composite material intelligent structure was presented. It can measure the degree of damage of the composite intelligent structure and it also can tell us the damage position in the structure. This system consists of two parts ： software and hardware. Experiments of the damage detection and the analysis of the composite material structure with the photoelectric system were performed, and a series of damage detection experiments was conducted. The results prove that the performance of the system is well and the effects of the measure and test are evident. Through all the experiments, the damage detection technology and test system are approved to be real-time, effective and reliable in the damage detection of the composite intelligent structure.     

空气源热泵中光电转换测霜与类复叠循环除霜相结合新型技术

分析了多种测霜、除霜技术的优缺点,提出将光电转换测霜与类复叠循环除霜相结合可获得更有效的测霜、除霜效果. 具体内容包括:把现已成熟的光电原理运用到测霜装置上,用光电转换测霜,当光电信号的电压值达到除霜要求时,通过智能控制系统及时转换到除霜模式,高压压缩机继续制热,低压压缩机进行除霜循环,实现制热和除霜同时运行. 实验结果表明,测霜、除霜技术的结合既避免了误除霜事故的发生,也保证了压缩机的稳定运行,且缩短了除霜时间,改善了除霜效果.