CN101922973B

CN101922973B - 一种用于检测脉冲激光能量的装置

Info

Publication number: CN101922973B
Application number: CN2009100624432A
Authority: CN
Inventors: 俞守纲; 孙文; 彭国红
Original assignee: Wuhan Miracle Laser Co Ltd
Current assignee: WUHAN MIRACLE LASER TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: CN101922973A

Abstract

本发明涉及一种激光能量的检测。本发明公开了一种用于检测脉冲激光能量的装置及测量方法，产品包括包括激光能量探头，还具有A/D转换电路，具有放大电路，具有微控器，具有三位七段显示器、激光波长切换按键。方法有步骤：1)放大电路的参数设计；2)检查采样值循环程序；3)对采样值的处理与显示程序。本发明使机器使用方便、结构简单、成本低、且便于携带，可作激光能量计使用，也可和激光设备配套合作生产使用。

Description

一种用于检测脉冲激光能量的装置

技术领域

本发明涉及一种激光能量的检测，具体涉及一种用于检测脉冲激光能量的装置。本发明还涉及一种用于检测脉冲激光能量的测量方法。

背景技术

目前的激光设备生产企业为检测激光能量都是购买进口能量计，这种进口的检测激光能量的能量计主要由能量探头加控制电路组成。该进口能量计以其昂贵的价格使得一些中小企业望而生畏，由于激光设备在生产、检验、维修等诸多方面都要用到它，所以进口能量计昂贵的价格严重阻碍了企业的发展。同时，这种能量计体积大、结构复杂、不便于携带，使用不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用方便、结构简单、成本低、且便于携带的用于检测脉冲激光能量的装置。本发明的目的还提供一种用于检测脉冲激光能量的测量方法。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明的一种用于检测脉冲激光能量的装置，包括激光能量探头，还具有用于将模拟电压转换为数字量的A/D转换电路，具有用于将能量探头采集到的模拟信号放大给A/D转换电路的放大电路，具有用于设定放大电路的放大倍数、判断是否有激光发射、修正A/D转换电路数据的微控器，具有三位七段显示器、激光波长切换按键，所述微控器分别与三位七段显示器、激光波长切换按键、放大电路和A/D转换电路连接，且微控器、三位七段显示器、激光波长切换按键、放大电路和A/D转换电路都安装在一个线路板上。

本发明的一种用于检测脉冲激光能量的测量方法，其特征在于有以下步骤：

1)在微控器系统程序的初始化时，将根据不同的激光波长由微控器来设定放大电路的放大倍数；

2)检查采样值循环程序：当发射脉冲激光时，放大电路将输出钟形的波形，当微控器捕捉到脉冲激光发射后，将钟形的波形分成若干等份，并对每一等份采样一次，取其最大值为当前发射的能量值。

3)对采样值的处理与显示程序：将根据不同的激光波长由微控器来对A/D转换电路输出的数据进行修正，再送三位七段显示器显示。

其中，所述步骤1)设定放大电路的放大倍数还包括步骤：对于波长为532nm和1064nm的激光，将放大系数设定为10；而对于波长为560nm的强光将放大系数设定为1。

其中，所述步骤2)检查采样值循环程序中还包括以下步骤：

A)先每间隔50ms检查采样值；当采样值AD-VOL＞5，采样值有效，即有能量输入；

B)若采样值有效，就每隔1ms采样一次；每次采样都由5次子采样计算出平均值为有效。

由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：

1由于所有器件都安装在一个线路板上，便于携带，不限制测量地点。

2本发明结构简单、成本低，既可作为专用激光能量计使用，也可和激光设备配套作OEM(合作设备生产)使用。

3本发明的装置和测量方法与已有技术比，使其制造成本要低十倍以上。

附图说明

图1是本发明的控制电路方框图；

图2是本发明测量方法的控制程序流程图；

图3是本发明工作原理图。

图中，1、微控器；2、三位七段显示器；3、激光波长切换按键；4、放大电路；5、A/D转换电路；6、能量探头；7、电源。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1、图3，本发明的一种用于检测脉冲激光能量的装置由78E516台湾华邦的微控器1、三位七段显示器2、激光波长切换按键3、放大电路4；A/D转换电路5；能量探头6、电源7组成，所述微控器1分别与三位七段显示器2、激光波长切换按键3、放大电路4、A/D转换电路5能量探头4连接，且微控器1、三位七段显示器2、激光波长切换按键3、放大电路4、A/D转换电路5都安装在100×150mm的线路板上。所述三位七段显示器2是用来显示所测量的能量值。所述能量探头6采用热释电型高灵敏度能量探头。

参见图3，本发明的放大电路4由三个运算放大器组成，A/D转换电路5由型号为MAX114的芯片(高速A/D转换电路)组成，微控器1由78E516台湾华邦的芯片组成。

关于采样值AD：当把模拟量转换成数字量时都是在一个范围内进行的。本产品用的是8位微处理器，即一个字节能处理的最大数字量是2的8次方等于256，设计的最大能量的模拟量为5V电压，即5V的AD值为256，“5”的模拟量等于5*5/256约等于0.1V。所以AD＜5就是采样电压＜0.1V。

本发明的工作原理为微控器1将能量探头输入模拟电压通过放大电路4放大到A/D转换电路5所需要的幅度后再转换为的数字量，再将数字量处理变换成代码送到七段显示器显示能量值。用三个发光二极管分别显示被测激光的波长状态。

参见图2，本发明的一种用于检测脉冲激光能量的测量方法，有以下实施步骤：

1)微控器1系统初始化；先由用户选择待测激光的波长，然后本发明通过微控器1系统初始化对放大电路4设置合适的放大倍数，和小数点所显示的位置，以确定显示合适的能量范围。如：对于532nm和1064nm的激光，其能量较小为mJ级，能量范围10-1000mJ将放大系数设定为10；而对于560nm强光为J级，能量范围10-50J，将放大系数设定为1；这样做的好处在于不论被测能量的强弱都能使放大电路4输出的幅度控制在1-5V范围内，也便于A/D转换电路5的转换；

2)能量数据循环采样：

对于能量数据循环采样来说，可分为三种情形：

A.无激光发射：系统将不断进行循环采样，采样值AD＜5都认为是无激光发射，这样主要是为抗干扰；

B.有激光发射：系统采样值AD＞5后，认为是接收到有效激光发射，系统就每隔1ms采样一次；每次采样都由5次子采样计算出平均值为有效。

C.根据热释能量探头的特性，即当接收到激光能量后，将产生从小到大再从大到小的一钟形曲线；所以当循环采样值AD＜3后，就接收到了一次完整的激光发射波形。

3)对一次完整的激光发射采样值的处理：

在采样值AD＞5后，到采样值AD＜3的期间，取其扫描采样的最大值，再根据激光波长的能量范围将最大值变换成显示代码送三位七段显示器2。

本脉冲激光能量检测装置体积小巧，外型尺寸150×110×16mm，可放在口袋里随身携带，插上网电源就可以单独使用，方便快捷。由波长切换按键来选择被测激光的波长，将激光输出口对准本装置的能量探头上，此时让激光设备发射一脉冲激光，本装置在0.5秒内直接显示该束激光的能量值。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种用于检测脉冲激光能量的装置，包括激光能量探头，其特征在于：具有用于将模拟电压转换为数字量的A/D转换电路，具有用于将能量探头采集到的模拟信号放大给A/D转换电路的放大电路，具有用于设定放大电路的放大倍数、判断是否有激光发射、修正A/D转换电路数据的微控器，具有三位七段显示器、激光波长切换按键，所述微控器分别与三位七段显示器、激光波长切换按键、放大电路和A/D转换电路连接，且微控器、三位七段显示器、激光波长切换按键、放大电路和A/D转换电路都安装在一个线路板上。