專利名稱：一種激光探測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種用于光纖光柵傳感器的光探測電路，具體涉及一種檢測微弱信號(hào)的一種激光探測電路。
背景技術(shù)：
光纖光柵是目前最有發(fā)展前途和最具代表性的光纖無源器件之一，利用其制作的光纖光柵傳感器可以廣泛應(yīng)用于應(yīng)力、溫度、壓力、超聲波、加速度、強(qiáng)磁場和力的測量中。到目前為止，光纖光柵傳感器已經(jīng)在民用工程、航空航天、船舶航運(yùn)、電力工業(yè)、石油化工業(yè)、醫(yī)學(xué)、核工業(yè)等方面獲得了成功的應(yīng)用。激光探測電路作為光電檢測環(huán)節(jié)，能精確地檢測光纖光柵反射光信號(hào)的中心波長，得到待測物理量變化對(duì)應(yīng)的波長漂移，再通過實(shí)時(shí)處理分析和標(biāo)度變換后，即可獲得待測物理量的大小。目前，普遍采用的激光探測電路其靈敏度均偏低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種靈敏度高的用于光纖光柵傳感器的激光探測電路。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，所述激光探測電路包括電流電壓轉(zhuǎn)換電路、低噪聲寬帶放大電路及信號(hào)編碼電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)激光接收組件和前置放大器，激光接收組件的輸入端與光纖光柵傳感器的輸出端相接，激光接收組件的輸出端與前置放大器相接；前置放大器的輸出端與低噪聲寬帶放大電路的輸入端相接，低噪聲寬帶放大電路的輸出端與信號(hào)編碼電路相接。所述的電流電壓轉(zhuǎn)換電路采用運(yùn)算放大器將激光探測器的檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。所述信號(hào)編碼電路在對(duì)應(yīng)時(shí)間上對(duì)信號(hào)進(jìn)行二值化處理。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，本實(shí)用新型針對(duì)激光探測器檢測光纖光柵傳感器回波時(shí)，輸出電信號(hào)能量微弱和噪聲大的特性，設(shè)置了低噪聲寬帶放大電路，經(jīng)過有效地降噪和放大，同時(shí)又不影響光纖光柵傳感器輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性。設(shè)計(jì)電流電壓轉(zhuǎn)換電路、低噪聲寬帶放大電路和信號(hào)編碼電路，實(shí)現(xiàn)弱信號(hào)的高精度檢測，輸出滿足后續(xù)的光纖光柵解調(diào)電路的處理。本實(shí)用新型通過簡單的電路設(shè)計(jì)獲取穩(wěn)定的檢測性能，保證在光纖光棚傳感器工作的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)光探測系統(tǒng)具有聞靈敏和聞精度，提聞了抗干擾能力。該光探測電路不僅能檢測光纖光柵傳感器的回波信號(hào)，而且能用于大部分激光信號(hào)的探測編碼。

圖I是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0009]下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。所述激光探測電路包括電流電壓轉(zhuǎn)換電路、低噪聲寬帶放大電路及信號(hào)編碼電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)激光接收組件和前置放大器，激光接收組件的輸入端與光纖光柵傳感器的輸出端相接，激光接收組件的輸出端與前置放大器相接；前置放大器的輸出端與低噪聲寬帶放大電路的輸入端相接，低噪聲寬帶放大電路的輸出端與信號(hào)編碼電路相接。圖I中的PIN二極管LED 301將接收光纖光柵的回波信號(hào)轉(zhuǎn)化為與光信號(hào)成比例的電流信號(hào)，輸出的電流很微弱，一般只有數(shù)幾微安，通過運(yùn)放U301A、P IN 二極管LE 301、反饋電阻R302組成電流電壓轉(zhuǎn)換電路，將其電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并前置放大處理，PIN 二極管在接收到光信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生反向電流Ip，它相當(dāng)于一個(gè)電流源，由于理想運(yùn)放的正、負(fù)輸入端有“虛短”的特性，所以，其負(fù)載阻抗為零，它的輸出特性很好，又由于·理想運(yùn)放輸入端具有“虛斷”的特性，那么PIN管產(chǎn)生的電流流過反饋電阻R 302，得到運(yùn)放的輸出電壓被放大；電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號(hào)Vo輸出給低噪聲寬帶放大電路，其經(jīng)過調(diào)零電位計(jì)P 301調(diào)零，抑制了暗電流和干擾信號(hào)產(chǎn)生的噪聲，將有效的光電信號(hào)輸入給運(yùn)放U301B ；信號(hào)編碼電路，對(duì)回光電信號(hào)的處理為運(yùn)放U302A工作在飽和狀態(tài)，運(yùn)放U302B為正反饋連接，高速比較輸出脈沖序列信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種激光探測電路，其特征在于，所述激光探測電路包括 電流電壓轉(zhuǎn)換電路、低噪聲寬帶放大電路及信號(hào)編碼電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)激光接收組件和前置放大器，激光接收組件的輸入端與光纖光柵傳感器的輸出端相接，激光接收組件的輸出端與前置放大器相接；前置放大器的輸出端與低噪聲寬帶放大電路的輸入端相接，低噪聲寬帶放大電路的輸出端與信號(hào)編碼電路相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種激光探測電路，其特征在于，所述的電流電壓轉(zhuǎn)換電路采用運(yùn)算放大器將激光探測器的檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種激光探測電路，其特征在于，所述信號(hào)編碼電路在對(duì)應(yīng)時(shí)間上對(duì)信號(hào)進(jìn)行二值化處理。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于光纖光柵傳感器的光探測電路，具體涉及一種檢測微弱信號(hào)的一種激光探測電路。電流電壓轉(zhuǎn)換電路、低噪聲寬帶放大電路及信號(hào)編碼電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)激光接收組件和前置放大器，激光接收組件的輸入端與光纖光柵傳感器的輸出端相接，激光接收組件的輸出端與前置放大器相接；前置放大器的輸出端與低噪聲寬帶放大電路的輸入端相接，低噪聲寬帶放大電路的輸出端與信號(hào)編碼電路相接。本實(shí)用新型通過簡單的電路設(shè)計(jì)獲取穩(wěn)定的檢測性能，保證在光纖光柵傳感器工作的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)光探測系統(tǒng)具有高靈敏和高精度，提高了抗干擾能力。該光探測電路不僅能檢測光纖光柵傳感器的回波信號(hào)，而且能用于大部分激光信號(hào)的探測編碼。
文檔編號(hào)G01D5/26GK202485694SQ20112047184
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者張博, 徐進(jìn), 田俊華, 鄭軍 申請(qǐng)人:武漢航空儀表有限責(zé)任公司