[发明专利]一种多量程热电堆激光功率计实现相同零点功率的方法

摘要

本发明公开了一种多量程热电堆激光功率计实现相同零点功率的方法，包括以下步骤步骤1计算不同量程时，数据采集电路输出电压与输入电压之间的最佳函数；步骤2根据最佳函数和热电堆探测器的响应度，计算激光功率；步骤3设置入射激光功率为0瓦，根据激光功率计算公式计算零点功率。在不同量程时，根据本发明计算得到的热电堆探测器的零点电压是相同的，而且热电堆探测器的响应度与量程无关，因此本发明计算得到的不同量程的零点功率是相同的，在使用时，只需要一次调零即可，使热电堆激光功率计在更换量程后，不需要重新调零，减少了操作过程，提高了测试效率。

主权项

一种多量程热电堆激光功率计实现相同零点功率的方法，其包括以下步骤：A、计算不同量程时，数据采集电路的输出电压x与输入电压y之间的最佳函数；y＝ax+b   式(1)式(1)中的a、b是最佳函数的系数；B、根据热电堆探测器的响应度R和上述最佳函数计算激光功率：C、设置入射激光功率为0瓦，选择一个量程，使用FPGA模块处理数据采集电路的输出电压x0，并传给上位机，在上位机中根据式(1)和式(2)计算得到零点功率P0；上述步骤A具体的包括：假设热电堆激光功率计有N个量程，其中N为正整数，每个量程的最佳函数的计算方法是：A1、上位机通过FPGA模块选择一个量程，在该量程内，使用衰减片间隔的控制入射到热电堆探测器的激光功率，必须包含激光功率是0瓦的情况，此时热电堆探测器输出的电压是零点电压；A2、不同入射激光功率时，使用数字电压表测试热电堆探测器的输出电压是yi(i＝0,1,…,n)，该电压是模拟电压，也是数据采集电路的输入电压，其中y0是激光功率为0瓦时数据采集电路的输入电压；A3、数据采集电路的输入电压经过量程放大电路、模数转换器之后转换为数字电压，即数据采集电路的输出电压；A4、通过FPGA模块对模数转换器转换之后的数字电压处理，并传输给上位机；不同入射激光功率时，处理之后数据采集电路的输出电压是xi(i＝0,1,…,n)，其中x0是激光功率为0瓦时数据采集电路的输出电压；A5、通过最佳函数和数据采集电路的输出电压，使计算得到的输入电压Yi与实测输入电压yi之间的误差平方和δ最小：为了使不同量程具有相同的零点功率，最佳函数还必须满足(x0，y0)，即y0＝ax0+b   式(4)结合式(1)、式(3)与式(4)，计算得到误差平方和函数是：为使误差平方和最小，使用误差平方和函数δ对a求导数，令这个导数等于零，计算得到误差平方和最小时最佳函数的系数是：A6、上位机通过FPGA模块切换量程，重复步骤A1～A5，直到每个量程的最佳函数求出为止。