[实用新型]一种前散射样气池用激光光源光强自动控制系统

摘要

本实用新型涉及一种前散射样气池用激光光源光强自动控制系统，包括具光源控制模拟信号、脉冲宽度调制信号输出功能的微控制器，为光源提供工作电压和电流的驱动电路，按照额定频率生成单一波长光波的激光光源，以及由控制信号调制电路和光强控制处理电路构成、内设有光源采样反馈信号及其光强闭环控制处理电路、并能抑制光强随机变化的光强自动控制电路。由于以设定的额定光强为基准，将实时检测到的光源采样电压信号与之作比较，即时按需自动控制光源通电工作时间和输出功率，抑制光源强度的波动幅度，实现光强趋恒的闭环自动控制，结构科学且合理，为提高粉尘浓度测量仪的工作可靠性、检测精度及数据可信度提供了基础保障，有很强实用性。

主权项

1.一种前散射样气池用激光光源光强自动控制系统，主体包括有内含A/D、D/A转换和脉宽调制电路，并按需输出光源控制信号功能的微控制器（1）、能为光源提供工作电压和电流功能的驱动电路（2）和能按照额定频率工作、生成单一波长光波功能的激光光源（3），其特征在于：主体还包括有由控制信号调制电路（41）和光强控制处理电路（42）构成、具有抑制光强随机变化功能的光强自动控制电路（4）；所述的光源控制信号包括有“MO”光源模拟控制信号、脉冲宽度调制信号“PWM”和“DAC”模拟信号；所述的激光光源（3）上设置有电气接插座（31），其中：所述的驱动电路（2）中包含设置有与激光光源（3）电气相连、上设有电源负极接线脚v‑、电源正极接线脚v+和采光反馈接线脚BG的电气接插座（31），晶体三极管VT1，电容器C1和C2，及电阻R1和R2，其中：所述的晶体三极管VT1设置在电源负极接线脚v‑与地之间，所述的电源正极接线脚v+与3.7V工作电源直接相连、并通过电容器C1接地、通过电容器C2与电源负极接线脚v‑及晶体三极管VT1的集电极共接相连，所述的晶体三极管VT1的基极上设置有控制输入电气接续点A，其发射极上设置有另一端接地的电流采样电阻R1，并在其与电流采样电阻R1一端的共接点上设有采样电压信号DIN输出电气接续点B；所述的采光反馈接线脚BG上设置有采光信号输出电气接续点C、并通过电阻R2接地；所述的控制信号调制电路（41）中包含有来自微控制器（1）的光源模拟控制信号“MO”的输入电气接续点D、发送给+IND的光源实时控制信号输出电气接续点E、串联设置在输入电气接续点D和输出电气接续点E之间的隔离电阻R3和R4、并联设置与所述的输出电气接续点E相连的控制信号线与地之间的下拉电阻R5和R6、及开关三极管VT2和VT3，其中：所述的开关三极管VT2的基极上设置有控制输入电气接续点F，所述的开关三极管VT3的基极通过电容器C3接地，同时通过电阻R7分别与脉冲宽度调制信号“PWM”的输入电气接续点G、一端与+5V工作电压电气相连的上拉电阻R8、及一端接地的下拉电阻R9共接相连；所述的光强控制处理电路（42）包含有内含比较运放模块A、滤波运放模块B、电压跟随运放模块C和比较运放模块D的运放集成模块U7及运放集成模块U7的外围电路，其中：所述的比较运放模块A上设置有信号输入脚+INA、信号输入脚‑INA和信号输出脚OUTA，所述的信号输入脚+INA通过电容器C4接地、并通过电阻R10与信号PD相连的输入电气接续点H相连，所述的信号输入脚‑INA通过电阻R11与来自微控制器（1）的DAC模拟信号输入电气接续点I相连、同时通过电阻R12与所述的信号输出脚OUTA电气相连，所述的信号输出脚OUTA与电阻R12的共接点上设有输出电气接续点J；所述的滤波运放模块B上设置有信号输入脚+INB、信号输入脚‑INB和信号输出脚OUTB，所述的信号输入脚+INB通过电容器C5接地，并通过电阻R13与电阻R14的一端、电容器C7的一端共接，电阻R14的另一端与来自驱动电路（2）的采样电压信号DIN输入电气接续点K相连，所述的信号输入脚‑INB通过电阻R15接地，并通过电阻R16与信号输出脚OUTB、电阻R17的另一端及电容器C7的一端相共接，电阻R17的另一端除通过电容器C6接地外，同时还设有滤波信号LD的输出电气接续点L；所述的电压跟随运放模块C上设置有信号输入脚+INC、信号输入脚‑INC和信号输出脚OUTC，所述的信号输入脚+INC通过电容器C8接地，同时通过电阻R18与电阻R19的一端、电容器C9的一端相共接，电阻R19的另一端与采光反馈信号BG的输入电气接续点M相连，所述的信号输入脚‑INC通过电阻R20接地，同时通过电阻R21与上设有输出电气接续点N的信号输出脚OUTC及电容器C9的另一端相共接；所述的比较运放模块D上设置有信号输入脚+IND、信号输入脚‑IND和信号输出脚OUTD，所述的信号输入脚+IND上设置有输入电气接续点O，所述的信号输入脚‑IND上设置有输入电气接续点P，所述的信号输出脚OUTD上设置有输出电气接续点Q；在电气连接状态下，所述的输入电气接续点A与输出电气接续点Q相连，所述的输出电气接续点B分别与输入电气接续点P及输入电气接续点K相连，所述的输出电气接续点C与输入电气接续点M相连，所述的输入电气接续点D与来自微控制器（1）的模拟控制信号MO相连，所述的输出电气接续点E与输入电气接续点O相连，所述的输入电气接续点F与输出电气接续点J相连，所述的输入电气接续点G与来自微控制器（1）的脉冲宽度调制信号PWM相连，所述的输入电气接续点H与输出电气接续点N相连，所述的输入电气接续点I与微控制器（1）输出的DAC模拟信号相连，所述的输出电气接续点L与微控制器（1）中的ADC模数转换器相连。