本文論述了高精度激光光路準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程。首先通過四象限光電探測傳感器對激光光斑進(jìn)行接收,進(jìn)行信號的I-V轉(zhuǎn)換、濾波、二級放大等一系列預(yù)處理過程后,采用包含四路同步ADC的高精度A/D芯片ADS131A04對模擬信號進(jìn)行數(shù)字化,然后送給STM32單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字濾波處理,最后控制屏幕進(jìn)行圖像顯示。通過測試,該探測儀采樣精度小于1mV,采樣速率等指標(biāo)均滿足技術(shù)要求,已應(yīng)用于實(shí)際工程中。 

【文章來源】：單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2020,20(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

四象限光電探測傳感器原理圖

本系統(tǒng)采用直接探測技術(shù)將激光信號直接轉(zhuǎn)換成電信號。系統(tǒng)組成總體框圖如圖2所示。四象限光電探測傳感器各象限輸出的電流信號幅度與接收的幅通量成正比。四象限光電探測傳感器輸出的電流較小，一般只有幾納安，并伴隨一定背景噪聲，因此，需要對四象限光電探測傳感器輸出進(jìn)行信號調(diào)理，轉(zhuǎn)變成適合A/D芯片接收的模擬信號。信號調(diào)理過程包括前置放大、濾波、二級放大等。調(diào)理后的模擬信號經(jīng)過A/D采樣后，轉(zhuǎn)變成適合單片機(jī)處理的數(shù)字量，單片機(jī)接收并處理后發(fā)送給顯示屏進(jìn)行顯示。2 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

接收機(jī)主要由四象限光電探測傳感器、信號調(diào)理電路和偏壓電路等部分組成，用于把光電探測傳感器接收的微光信號轉(zhuǎn)換為適合處理器接收的電信號。信號調(diào)理電路包括前置放大、低通濾波和二級放大過程，信號調(diào)理電路如圖3所示。本文使用的四象限光電探測傳感器是日本濱松公司的S5981，其光譜響應(yīng)范圍為320～1 100nm，其峰值響應(yīng)波長為960nm，峰值響應(yīng)靈敏度為0.72A/W。在10V工作電壓下暗電流的典型值為0.6nA，最大為4nA，光敏面為10mm×10mm的正方形。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3239199