免老化控制系统及光功率自动调节的方法、存储介质

文档序号:882102 发布日期:2021-03-19 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 免老化控制系统及光功率自动调节的方法、存储介质 (Aging-free control system, method for automatically adjusting optical power and storage medium ) 是由 王兴红 邹海涛 于 2020-11-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了免老化控制系统及光功率自动调节的方法、存储介质,本发明旨在通过监控到激光器输出光功率效率发生变化时,通过调节功率可调驱动电路来驱动电流从而调节光功率,避免光功率随使用时间而变化,节省能耗,同时光功率无法达到预设功率阈值时,还可以通过增益可调放大电路来增益光电信号的幅度,以使信号接收机接收到信号大小基本不变,从而最大限度延长激光器寿命,延长使用时间。(The invention discloses an aging-free control system, a method for automatically adjusting optical power and a storage medium, and aims to adjust the optical power by adjusting a power adjustable driving circuit to drive current when the output optical power efficiency of a laser changes, so that the optical power is prevented from changing along with the use time, the energy consumption is saved, and meanwhile, when the optical power cannot reach a preset power threshold, the amplitude of a photoelectric signal can be increased through an adjustable gain amplifying circuit, so that the size of the signal received by a signal receiver is basically unchanged, the service life of the laser is prolonged to the maximum extent, and the use time is prolonged.)

免老化控制系统及光功率自动调节的方法、存储介质

技术领域

本发明涉及信息技术领域,尤其涉及一种免老化控制系统及光功率自动调节的方法、存储介质。

背景技术

激光器运用在精密仪器中,特别是医疗设备中,利用激光散射和透射法测量参数时,激光器通常会做老化处理,使其输出光功率基本稳定。

激光器由于其物理特性,在刚刚使用或者使用一段时间后会出现光功率变化问题。激光器应用在精密测量时,这种光功率的变化会显著影响测量结果。通常为了避免出现光功率随使用时间而变化情况,使用激光器之前会将其老化,使其输出光功率基本稳定,但这种老化会消耗大量时间和能源。

因此,现有技术还有待于发展和改进。

发明内容

基于此,有必要针对现有老化方法时间消耗长且耗能大的技术问题,提出了一种免老化控制系统及光功率自动调节的方法、存储介质。

为达到此目的,本发明实施例采用以下技术方案:

一种免老化控制系统,所述系统包括控制器、功率可调驱动电路、发射光源、接收光源以及增益可调放大电路;

所述功率可调驱动电路用于接收控制器的电流控制,以使得所述发射光源发出的光的光功率等于预设的功率阈值;

所述增益可调放大电路用于在所述发射光源发出的光的光功率不等于预设的功率阈值后接收所述控制器的增益控制,以使得调节后的光电信号的幅度等于预设的幅度阈值。

所述的免老化控制系统,其中,所述发射光源为激光器或发光二极管。

所述的免老化控制系统,其中,所述激光器包括激光灯和激光二极管,所述激光二极管连接于所述激光灯。

所述的免老化控制系统,其中,所述激光二极管与所述激光灯一体成型。

所述的免老化控制系统,其中,所述接收光源为光电二极管。

所述的免老化控制系统,其中,所述发光器为激光器或发光二极管。

本申请还提供一种光功率自动调节的方法,应用于所述的免老化控制系统,所述方法包括:

获取所述发射光源的光功率和所述接收光源的信号的幅度;

若所述发射光源发出的光的光功率不等于预设的功率阈值,则所述控制器通过所述功率可调驱动电路调节所述发射光源的光功率,以使得调节后的光功率等于预设的功率阈值;

若所述调节后的光功率不等于预设的功率阈值,则所述控制器通过所述增益可调放大电路调节所述接收光源发出的光电信号的幅度,以使得调节后的光电信号的幅度等于预设的幅度阈值。

所述的光功率自动调节的方法,其中,所述若所述发射光源发出的光的光功率不等于预设的功率阈值,则所述控制器通过所述功率可调驱动电路调节所述发射光源的光功率,以使得调节后的光功率等于预设的功率阈值具体包括:

获取预设的功率阈值;

计算发射光源发出的光的光功率;

若所述光功率不等于预设的功率阈值,则所述控制器通过所述功率可调驱动电路控制激光器增大所述激光器的输出电流或减小所述激光器的输出电流,以使得调节后的光功率等于预设的功率阈值。

所述的光功率自动调节的方法,其中,所述若所述调节后的光功率不等于预设的功率阈值,则所述控制器通过所述增益可调放大电路调节所述接收光源发出的光电信号的幅度,以使得调节后的光电信号的幅度等于预设的幅度阈值具体包括:

若调节后的光功率不等于预设的功率阈值,则获取预设的幅度阈值;

获取所述接收光源发出的光电信号,并计算所述光电信号的幅度;

所述控制器通过所述增益可调放大电路发放大或缩小所述接收光源发出的光电信号的幅度,以使得调节后的光电信号的幅度等于预设的幅度阈值。

基于上述所述光功率自动调节的方法,本申请还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有一个或多个程序,所述程序被处理器执行以实现所述的光功率自动调节的方法中的步骤。

采用本发明实施例,具有如下有益效果:

本发明公开了免老化控制系统及光功率自动调节的方法、存储介质,旨在通过监控到激光器输出光功率效率发生变化时,通过调节功率可调驱动电路来驱动电流从而调节光功率,避免光功率随使用时间而变化,节省能耗,同时光功率无法达到预设功率阈值时,还可以通过增益可调放大电路来增益光电信号的幅度,以使信号接收机接收到信号大小基本不变,从而最大限度延长激光器寿命,延长使用时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中:

图1为本发明提供的一种免老化控制系统的结构框图。

图2为本发明提供的一种光功率自动调节的方法的流程图。

图3为本发明提供的一种终端设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,图1示例了本发明提供的一种免老化控制系统的结构框图,如图1所示,所述免老化控制系统包括:控制器10、功率可调驱动电路1、发射光源2、接收光源3以及增益可调放大电路4,其中,所述控制器10分别控制所述功率可调驱动电路1、发射光源2以及增益可调放大电路4,所述功率可调驱动电路1、发射光源2在发射端,所述接收光源3以及增益可调放大电路4在接收端,由发射光源发出的光通过待测物体的散射或投射传递到光电二极管3,经过所述光电二极管3后的光电信号传递到所述增益可调放大电路进行增益控制,从而将增益控制后的信号传递给信号接收机5。

进一步地,所述功率可调驱动电路1用于接收系统10的电流控制,以使得所述发射光源2发出的光的光功率等于预设的功率阈值。在本申请实施例中,所述功率可调驱动电路1可根据不同环境适配设置,如其可以包括振荡器和放大器等,也可以包括驱动器和差分放大器等。

所述预设的功率阈值为所述发射光2源的最大功率值。

所述发射光源2为所述免老化控制系统本身自带的发光设备,具体地,所述发射光源2为激光器或发光二极管,其中,所述激光器包括激光灯21和激光二极管22,所述激光二极管22的输入端连接于所述激光灯21的两输出端中一端。所述激光二极管22的输出端连接所述控制器10。所述激光灯21的两输出端的另一端连接待测物体。所述待测物体可以为LED灯,所述待测物体通过散射或投射将光传递给所述光电二极管31。

在一些实施例中,所述激光灯21和激光二极管22一体成型。

在另一些实施例中,所述激光灯21和激光二极管22分离。

进一步地,所述接收光源3为光电二极管31。

进一步地,所述增益可调放大电路4用于在所述发射光源2发出的光的光功率不等于预设的功率阈值后接收所述控制器10的增益控制,以使得调节后的光电信号的幅度等于预设的幅度阈值。所述增益可调放大电路4可根据环境需求进行设置,如其包括可变增益器和运算放大器等,其也可以包括驱动器以及可调放大器等。

基于上述免老化控制系统,本申请还提供一种光功率的自动调节方法,如图2所示,图2示例了本发明提供的一种光功率的自动调节的方法的流程图。在图2中,所述方法包括:

S10、获取所述发射光源的光功率和所述接收光源的信号的幅度。

具体地,所述发射光源2为激光器或发光二极管,所述激光器包括激光灯21和激光二极管22,所述激光二极管22的输入端连接于所述激光灯21的两输出端中一端。所述激光二极管22的输出端连接所述控制器10。所述激光灯21的两输出端的另一端连接待测物体。所述待测物体可以为LED灯,所述待测物体通过散射或投射将光传递给所述光电二极管31。

S20、若所述发射光源发出的光的光功率不等于预设的功率阈值,则控制器通过所述功率可调驱动电路调节所述发射光源的光功率,以使得调节后的光功率等于预设的功率阈值。

具体地,所述功率阈值指的是所述激光器2能够正常工作的最大功率值。测量前,免老化控制系统通过激光器2自带的激光二极22管监控激光器出射光功率,该功率如果低于或者高于设定功率时,免老化控制系统中的所述控制器10通过功率可调驱动电路控制激光器驱动电流,从而增加或降低激光器输出光功率。

示例性的,步骤S20具体包括:

S21、获取预设的功率阈值;

S22、计算发射光源发出的光的光功率;

S23、若所述光功率不等于预设的功率阈值,则所述控制器通过所述功率可调驱动电路控制激光器增大所述激光器的输出电流或减小所述激光器的输出电流,以使得调节后的光功率等于预设的功率阈值。

即免老化控制系统预先监控激光器2输出的光功率,判断所述激光器2输出的光功率是否等于预设的功率阈值,用以保证光功率稳定在所述预设的功率阈值范围内。若所述激光器2输出的光功率大等于预设的功率阈值时,说明光功率在变化,因此,需要免老化控制系统通过所述功率可调驱动电路1进行电流控制,通过调节激光器2输出的电流的大小,根据预设的控制算法,增大输出的电流或减小输出的电流,以使得调节后的激光器输出的光功率稳定在预设的功率阈值。

在本申请实施例中,所述预设的功率阈值包括所述激光器2的最大功率值或所述激光器2的最小功率值。其设定可根据需求进行配置。

S30、若所述调节后的光功率不等于预设的功率阈值,则所述控制器通过所述增益可调放大电路调节所述接收光源发出的光电信号的幅度,以使得调节后的光电信号的幅度等于预设的幅度阈值。

具体地,所述幅度指的是信号偏离X轴的绝对值,所述幅度阈值指的是信号偏离X轴的最大绝对值。若系统通过调节输出的电流无法使得其光功率等于预设的功率阈值或光功率无法稳定在所述预设的功率阈值所在区间,如(功率阈值-5,功率阈值+5),因此,所述控制器10在接收端通过增益可调放大电路4调节光电二极管3输出的光电信号的信号幅度,以使得调节后的光电信号的幅度等于预设的幅度阈值。

示例性的,步骤S30具体包括:

S31、若调节后的光功率不等于预设的功率阈值,则获取预设的幅度阈值;

S32、获取所述接收光源发出的光电信号,并计算所述光电信号的幅度;

S33、所述控制器10通过所述增益可调放大电路发放大或缩小所述接收光源发出的光电信号的幅度,以使得调节后的光电信号的幅度等于预设的幅度阈值。

由于部分激光器带有光强反馈电路,可使其光强稳定在一定值。但是仅依靠光强反馈电路稳定输出光功率有一定局限性,这种局限性体现在这种反馈系统对光强的调节有一定范围,超出范围后调节无效,免老化控制系统可以在光强反馈电路达到调整极限后还可以在一定范围内继续调节,从而最大限度延长激光器寿命。

因此,免老化控制系统中的所述控制器10获取所述接收光源发出的光电信号,并计算所述光电信号的幅度,一旦监控到所述光电信号的幅度不等于预设的幅度阈值,则通过增益控制以放大或缩小所述光电二极管31发出的光电信号的幅度,以稳定信号幅度在所述预设的幅度阈值区间或等于预设的幅度阈值。

需要说明的是,所述控制器10在进行电流控制和增益控制时,可根据实际产品积累控制参数,既可以将这些参数分别用于控制电流和增益,也可以同时控制电流和增益这两个参数。例如:将光功率与光电信号的幅度值生成具有一定关系的曲线。根据当前所述光电功率以及光电信号的幅度值查找所述曲线,以获取电流调节量以及增益大小,从而使得激光器的输出光功率稳定,延长使用寿命。

这样,基于步骤S10-S30,本申请在激光器输出光功率效率发生变化情况下,通过调节驱动功率或者调节放大电路增益使接收机接收到信号大小基本不变,实现免老化功能,延长使用时间和节省能耗,同时光强反馈电路达到调整极限后还可以在一定范围内继续调节,从而最大限度延长激光器寿命。

在上述实施例中,可以全部或部分的通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

基于上述方法,本申请还提供一种计算机可读存储介质,其应用于终端设备,如图3所示,图3展示了一种终端设备的结构框图,其包括至少一个处理器(processor)20;显示屏21;以及存储器(memory)22,还可以包括通信接口(Communications Interface)23和总线24。其中,处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令,以执行上述实施例中的方法。

此外,上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器22作为一种计算机可读存储介质,可设置为存储软件程序、计算机可执行程序,如本发明实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块,从而执行功能应用以及数据处理,即实现上述实施例中的方法。

存储器22可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作语音客服系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外,存储器22可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器。例如,U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质,也可以是暂态存储介质。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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