[发明专利]一种具有高环境适应性的四通道光功率计

说明书

技术领域

本发明涉及光功率计领域，具体是一种具有高环境适应性的四通道光功率计。

背景技术

光功率计是指直接用来测量绝对光功率，或者测量通过一段光纤的光功率相对损耗，以及测量贫光器件的插入损耗的仪器，是光纤通信测试技术中常用的设备。光功率计从结构上可以分为台式光功率计和手持式光功率计两种，台式光功率计精度和稳定性都较高，一般用于车间、实验室等场合，而手持式光功率计因为其便携性，一般用于室外工程现场以及一些对测试精度不高的场合。

光功率计的探头部分用来接收光信号，当被测光照射到光电探测器上即产生相应的光电流，主机部分的作用是将检测到的电信号滤波后进行放大和模数变换，并将转换后的数字量传送给CPU,经CPU处理后的数字信号最后以光功率值或相应的功率电平形式显示出来。

光电探测器的作用是将光信号转变成相应的电信号。所以要求光电探测器应在响应速度、响应效率、引入噪声等方面有较好的性能。光电探测器必须有足够高的响应速度以保证产生的光电流能够不失真地重现入射光信号的波形。此外还希望光检测器的温度特性稳定。环境温度对功率计测量精度的影响较大，因为温度不仅会影响光检测器对光信号的转换，还会影响到主机部分的信号放大和AD转换过程，故高精度的光功率计一般都需要对测量环境的温度进行控制。

手持式光功率计测量精度一般较低，环境对其影响较小，故一般对使用环境温度没有特别要求，而台式功率计的测量精度一般较高，对使用环境的要求比较严格，特别是对温度的要求，一般都会要求在室内温度稳定的环境下使用。目前市场上的台式光功率计一般存在以下缺点：

1、测量准确度易受到环境温度变化的影响；

2、多采用风扇调温，会对主机电路造成电磁干扰；

3、温控模块功能简单，只能实现调温，且幅度较小；

4、智能程度低，无法自动根据温度变化而做出适当调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有高环境适应性的四通道光功率计，包括有四路独立的测量通道，且通过对光功率计机盒内温度的采集进行相应的调温操作，提高光功率计的测量精度。

本发明的技术方案为：

一种具有高环境适应性的四通道光功率计,包括有设置于机盒内的单片机、四路光电探测电路、温度控制电路和存储器，彩色液晶显示器，以及设置于机盒上的按键输入装置；所述四路光电探测电路、温度控制电路、存储器和按键输入装置均与单片机连接；所述的每路光电探测电路均包括有依次连接的光电探测器、电流转电压模块、量程选择电路和A/D转换模块；所述的温度控制电路包括有与单片机连接的温度控制器和温度传感器，以及与温度控制器连接半导体制冷片；所述的量程选择电路包括有两个分别与单片机连接的模拟开关芯片U8和U29，所述的A/D转换模块包括有A/D转换芯片，所述的两个模拟开关芯片U8和U29的输出端均与A/D转换芯片连接，且所述的量程选择电路、A/D转换模块均与单片机连接。

所述的电流转电压模块包括有零漂移运算放大器，零漂移运算放大器的负极输入端与光电探测器的负极输出端连接，零漂移运算放大器的正极输入端接地，两个模拟开关芯片U8和U29的引脚3均与零漂移运算放大器的输出端连接。

所述的量程选择电路还包括有八个低通滤波电路，所述的两个模拟开关芯片U8和U29的四个模拟量输入端均通过对应的低通滤波电路与光电探测器的负极输出端连接。

每个所述的低通滤波电路包括有并联的电容和电阻，电容的一端、电阻的一端均与光电探测器的负极输出端连接，电容的另一端、电阻的另一端均与对应的模拟开关芯片U8或U29的一个模拟量输入端连接。

所述的模拟开关芯片U8的引脚6和模拟开关芯片U29的引脚6均与单片机的引脚9连接，模拟开关芯片U8的引脚9和模拟开关芯片U29的引脚9均与单片机的引脚15连接，模拟开关芯片U8的引脚10和模拟开关芯片U29的引脚10均与单片机的引脚14连接，模拟开关芯片U8的输出端-引脚13和模拟开关芯片U8的输出端-引脚13均与A/D转换芯片的输入端-引脚9连接。

所述的A/D转换芯片的引脚15与单片机的引脚20连接，A/D转换芯片的引脚18与单片机的引脚22连接，A/D转换芯片的引脚19与单片机的引脚23连接，A/D转换芯片的引脚20与单片机的引脚21连接。

所述的单片机上还连接有实时时钟芯片、彩色液晶显示器和RS232通信端口。

所述的温度传感器为三个，且分别与单片机连接。