基于HT48R54A单片机的太阳能热水器温度测量系统设计

在此设计了一种基于HT48R54A单片机的太阳能热水器温度测量系统。该系统采用负温度系数热敏电阻作为温度传感元件,通过RC充放电式温度测量电路实现温度的采集;根据热敏电阻温度与阻值的关系,建立温度表格,通过查表方式检测出当前的温度。该系统结构简单,价格低廉,且占用极少系统资源。     

半导体激光器温度调谐波长扫描技术

低成本、小型化的波长扫描半导体激光器在光纤传感系统中有着重要作用。设计了一种可进行温度调谐的半导体激光光源驱动电路。该电路系统以ARM单片机作为控制中心,利用热敏电阻采样激光工作温度,并通过半导体制冷器(TEC)进行温度调节,使得激光器能够根据温度调谐实现波长扫描；同时通过背向光探测器(PD)采样激光输出功率,并通过改变半导体激光驱动电流实现对激光输出功率的控制,使得激光器在温度变化时输出光功率保持稳定。实验结果表明,该电路能够长时间可靠地工作,激光器能够实现的最大波长调谐范围为5nm,且输出光功率在整个波长扫描过程中保持稳定。     

遨游传感器世界 热敏王国参观笔记

<正> 同学:比特博士,正温度系数热敏电阻有哪些参数呢? 比特博士:热敏电阻的参数反映出它的主要性能和特征,是人们选择和应用热敏电阻的依据。热敏电阻主要有零功率电阻值、标称电阻值、耗散电阻值、耗散系数、B值、时间常数、温度系数、测量功率及额定功率等8个参数,通常在产品说明书中列出。 在规定的温度下测量热敏电阻器的电阻值时,如果测量功率产生的热量所引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计,则所测得的电阻值称为零功率电阻值。 标称电阻值是指在基准温度为25℃时的零功率阻值,且常在热敏电阻器上标出。因此,在有的产品说明书的参数表     

CO2激光辐照下热敏电阻温升的数值计算与实验

对激光照射下热敏电阻的温升进行计算,得到温升和热敏电阻输出信号与入射激光功率的关系当激光功率小于热敏电阻的破坏阈值时,输出信号与激光功率近似线性关系;同时计算了破坏阈值的大小.实验采用CO2激光器,测量了热敏电阻输出信号与入射激光功率的曲线,分析表明,热敏电阻吸收激光能量造成的热破坏是主要原因,在允许的误差范围内,计算与实验结果基本一致.     

基于AVR单片机捕获中断和热敏电阻的温度测量

介绍一种类R-F转换频率测量温度的方法,由AVR单片机引脚输出的高低电平通过热敏电阻和标准电阻对电容充放电,并由外部输入捕获中断测量充电时间,然后单片机根据测得的时间和标准电阻阻值计算出热敏电阻的阻值,查表得到温度值.详细介绍了该方法的测量原理,给出了主要程序流程图和关键程序代码,并在一款温度计的设计中成功运用了该方法,实现低成本、高精度的温度测量.     

热敏电阻器基本参数说明

热敏电阻器是一种对温度变化很敏感的电阻器。在工作温度范围内,其阻值随温度的升高而减少的热敏电阻器称为负温度系数热敏电阻器(即NTC热敏电阻器)。在工作温度范围内,其阻值随温度升高而增大的热敏电阻器称为正温度系数热敏电阻器(即PTC热敏电阻器)。附图为几种不同类型的热敏电阻器的阻温特性曲线。热敏电阻器的标称阻值R25是指在环境温度为25℃时,采用规定的外加测     

NTC热敏电阻的标定及阻温特性研究

NTC热敏电阻的阻值随温度升高而降低,阻值与温度呈非线性变化关系,在实际应用中通常需要进行逐只标定以确定阻温特性.本文以航天热试验用MF501型热敏电阻器为例,介绍了一种简易有效的标定及数据处理方法,通过拟合残差、平均误差、传递误差对标定方法进行评估.结果表明,在使用温度范围内,该方法只需标定3个点,就可以使标定误差控...     

光纤激光器功率控制系统的设计

以单片机MC9S12XDP512为控制核心,结合相关外围电路完成了光纤激光器功率控制系统的设计。通过单片机控制数字电位器DS1867的阻值,来改变开关电源控制端的电压,实现了对光纤激光器电源电流的控制。采用压控开关电流源PCO-6131,进而改变光纤激光器的输出功率。系统还可以检测光纤激光器所在环境温度,实现高温报警、定时控制等功能。试验结果表明,光纤激光器应用在打标工作过程中,获得稳定的功率输出,实现温度检测功能,整机系统稳定可靠。     

CO2激光辐照下热敏电阻温升的数值计算与实验

对激光照射下热敏电阻的温升进行计算,得到温升和热敏电阻输出信号与入射激光功率的关系：当激光功率小于热敏电阻的破坏阈值时,输出信号与激光功率近似线性关系;同时计算了破坏阈值的大小。实验采用CO2激光器,测量了热敏电阻输出信号与入射激光功率的曲线,分析表明,热敏电阻吸收激光能量造成的热破坏是主要原因,在允许的误差范围内,计算与实验结果基本一致。     

测量热敏电阻温度特性曲线硬件电路的设计

开发了测量热敏电阻温度特性曲线的硬件电路。使用DS18B20作为温度传感器,编写单片机与PC机间的通信程序,该温度值经串口发送到计算机中。电压信号利用声卡采集到计算机中,由LabVIEW软件编写的虚拟锁相放大器测量,实现了测量负温度系数的热敏电阻阻值随温度的变化曲线。利用电桥来提取阻值变化引起的电压变化信号,并且将测量值采集到计算机中,可以实现基于计算机的数据采集和分析。     

全光纤化自脉冲抑制的连续稳定运转掺镱光纤激光器

光纤中的非线性效应是限制高功率 光纤激光器发展的重要因素。通过抑制激光器时域的不稳定性(自 脉冲现象),可以提升非线性效应的阈值。基于全光纤化的谐振 腔引入了简单的光纤珐珀腔,使噪声抖动降至原先的1/3,并实现了自脉冲 抑制的稳定的连续激光输出。这种简单的腔结构保持了较高的 斜率效率(76.5%),实现了高功率的激光输出(48.7 W泵浦光产 生36.5 W激光)。这种腔结构中的全光纤化谐振腔不仅可以用作稳定的 连续激光运转激光器,而且还可以用作更高功率光纤放大器的种子,用于限 制非线性效应的产生。     

High-power output over 200 mW of 1.3 µm GaInAsP VIPS lasers

Maximum CW output power was investigated in GaInAsP 1.3μm V-grooved inner stripe on P-substrate (VIPS) lasers considering both cavity length and facet reflectivity. Long-cavity lasers show a strong dependence of maximum output power on front reflectivity. A CW light output over 200 mW was obtained at room temperature using a 700 μm long cavity laser with 5 and 98 percent reflectivity of the front and rear facets, respectively. The fundamental transverse mode operation was confirmed up to 170 mW. A coupled power over 110 mW into a single-mode fiber was achieved with a coupling efficiency of 58 percent. We have verified the high reliability under high power levels, as high as 75 percent of the maximum CW output powers at room temperature.     

光泵THz激光器输出特性的影响因素分析

设计稳定可靠的THz激光器, 缩小THz激光器的体积一直是THz领域的研究热点。基于速率方程组, 建立了光泵THz激光器的理论模型。数值模拟和分析了不同工作温度、腔内压强、腔尺寸、泵浦光波动等因素对THz激光输出产生的影响。研究结果表明: 泵浦光功率越高, THz激光输出对工作温度的变化越敏感, 则越有必要建立稳定可靠的温度控制系统;在保持功率输出一定的前提下, 通过适当提高THz激光腔内工作气体压强, 可以缩小THz激光器的体积;泵浦光功率越低, THz激光的输出性能对泵浦光功率波动及频率漂移越敏感, 此时, 需要对泵浦光稳定性进行控制, 更为关键的在于控制泵浦光的频率稳定性。     

微通道散热大功率半导体激光器研究

基于GaInAs/AlGaAs应变量子阱大光腔结构激光器芯片和无氧铜微通道热沉,采用In焊料烧结工艺,制作了976nm大功率连续激光器单条。在20℃热沉冷却条件下,输入电流110A时,输出功率104.9W,电光转换效率达到最大值64%。输入电流300A时,输出功率276.6W,电光转换效率达到54.2%。对激光器单条的热阻以及特征温度进行了测试分析,根据分析结果模拟了激光器单条在大电流下的输出特性,模拟结果显示热饱和是限制激光器最大输出功率的原因。因此,为了提高大功率激光器的输出功率,需要进一步提高激光器的特征温度,并降低热阻以改善散热情况。     

数字式半导体激光驱动电源控制系统设计

介绍了一种单片机控制的半导体激光驱动电源控制系统。通过恒流源及光功率反馈控制半导体激光器的工作电流;采用数字式温度传感器测温,半导体制冷器作为制冷元件,对半导体激光器进行恒温控制;同时还采用了一系列的保护措施,从而实现了半导体激光器光功率稳定、可靠、准确输出。     

980 nm大功率半导体激光器增透膜的优化设计与制备

对于大功率半导体激光器,根据其最佳工作点随着和端面反射率相关的阈值电流等参数的变化规律,选择适合的腔面膜反射率系数进行设计。设计并制备三种腔面膜膜系,它们的增透膜在980 nm处反射率系数分别为8%、5%与2%,高反膜反射率系数均为90%。器件封装后分别测试其发光性能,数据显示与未镀膜的激光器相比,镀膜后的激光器在输入15 A电流时,它们的输出功率提高了35.18%~37.35%;它们在其最佳工作点处转换效率提高了25.33%~27.44%;此外高反膜反射率一定时,它们达到最佳工作点所需的电流值随其增透膜反射率系数减小而增大,结果表明优化选取合适的半导体激光器腔面膜膜系进行镀制,可以使半导体激光器在最佳工作点具有更大的输入电流,从而更适合在大功率工作。     

自调Q掺铒光纤激光器动态特性研究

为了研究自调Q掺铒光纤激光器输出动态特性,采用搭建全光纤结构的线形腔和环形腔自调Q掺铒光纤激光器进行了理论分析和实验验证。实验中,当抽运功率达到起振阈值后,随着抽运功率的增加,用示波器观察输出激光,线形腔输出激光依次经历了连续波、自调Q两种运行状态,由于抽运功率的限制,未能再次出现连续波运行状态,而环形腔输出激光则先经历了自调Q运行状态,然后是连续波运行状态;线形腔在抽运功率21mW~190mW的范围内,可获得脉冲宽度8s ~100s范围内可调、重复频率2.5kHz~54kHz范围内可调的自调Q脉冲;环形腔在抽运功率为16.2mW~110mW时,可获得的脉冲宽度在165s左右。结果表明,自调Q掺铒光纤激光器因腔结构的不同,输出激光动态特性也不同;线形腔和环形腔均有自调Q脉冲输出,但线形腔自调Q范围更大。     

功率提取对连续波DF化学激光器腔压的影响

为了研究功率提取对连续波DF化学激光器光腔压力的影响,基于一台小型燃烧驱动连续波DF激光器装置,进行了一系列实验,实验结果显示,随着提取功率的增大,光腔压力逐渐减小。利用一维定常流理论和光腔动力学理论,建立了从燃烧室到光腔出口的一维数学模型,得到光腔压力随比功率的变化关系曲线,取得了与实验较为一致的计算结果,从而给出了功率提取对光腔压力影响的理论解释,同时也验证了数学模型的合理性。数学模型和实验结果同时表明,从光腔中提取功率,光腔压力将有一定程度的下降,将实验条件参量代入模型计算,得出比功率为50J/g时,光腔压力比无功率输出时下降约7.4%。     

大功率InGaAsP/InGaP/GaAs激光器特性研究

介绍了无铝激光器的优点 ;利用 LP-MOVPE生长了 In Ga As P/In Ga P/Ga As分别限制异质结构单量子阱 (SCH-SQW)结构 ,讨论了激光器的腔长对特征温度的影响。对于条宽 1 0 0 μm、腔长 1 mm腔面未镀膜的激光器 ,连续输出光功率为 1 .2 W,阈值电流密度为 41 0 A/cm2 ,外微分量子效率为 62 % ,并进行了可靠性实验。     

Theoretical analysis of modulation response and second-orderharmonic distortion in vertical-cavity surface-emitting lasers

A rate-equation model is developed, with the consideration of size effects, to analyze the steady state and dynamic behavior of index-guided vertical-cavity surface-emitting lasers. The size dependence of spatial hole burning, cavity loss, as well as thermal resistance of device cavity are taken into account. Using this model, the influence of size effects on the amplitude modulation response and second-order harmonic distortion are studied. It is found that a laser with a small core radius exhibits better modulation response and less harmonic distortion than that of a large waveguide device, however, there is a tradeoff between the output power and modulation efficiency of the lasers