CN103428982B - 一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路，其特征在于：包括一控制器、一可控光源、一光导纤维和一光电转换单元，所述控制器控制所述可控光源激发荧光，所述光电转换单元接收所述光导纤维发出的光信号并将其转换成电信号传输给所述控制器，所述控制器将所述电信号与一预设值进行比较，若不相等则调整所述可控光源的驱动电流并重新进行判断，若相等则关闭所述可控光源并开始采样测量荧光信号。本发明使用反馈控制技术，通过控制发光体流经的电流，自动调整光强在预定的范围，输出恒定的光强，提高光源的质量，消除光强波动对测量的干扰，减少测量误差，提升荧光寿命的光纤温度传感器的性能，并省去元器件筛选及单机调整的麻烦。
Description
技术领域
本发明涉及恒定光强应用电路，尤其是一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路。
背景技术
在基于荧光寿命的光纤温度传感器的研究中，通常认为荧光余辉曲线具有指数变化形态，因此，它与激励光源的强度无关。实际上，余辉曲线存在非指数变化倾向，导致通过荧光寿命测温的结果与光源的强度有关。有研究实验表明：“在目标温度不变条件下，荧光信号强度由15V降至7V时，荧光寿命由532ms增至542ms”；其次，由于光纤激励荧光材料的光源使用的LED是一种半导体器件，本身特性的分散性难于满足产品一致性的要求；第三，在电路中，通常是通过控制流经LED的电流来控制光强的，而低成本恒流源精度较差；第四，电流和光强也不是严格的线性关系；第五，电路整体是开环的；等诸多因素导致荧光寿命的光纤温度测量中产生误差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路。
本发明采用以下方案实现：一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路，其特征在于：包括一控制器、一可控光源、一光导纤维和一光电转换单元，所述控制器控制所述可控光源激发荧光，所述光电转换单元接收所述光导纤维发出的光信号并将其转换成电信号传输给所述控制器，所述控制器将所述电信号与一预设值进行比较，若不相等则调整所述可控光源的驱动电流并重新进行判断，若相等则关闭所述可控光源并开始采样测量荧光信号。
在本发明一实施例中，所述控制器是一单片机。
在本发明一实施例中，所述可控光源是一由恒流源激励的发光电路。
在本发明一实施例中，所述光电转换单元包括一光接收器、一分压电阻、一反馈网络和一由两级高性能运算放大器组成串级放大电路，第一级反相端接到光接受器，同相端接到分压电阻，反馈网络是一RC振荡电路，第二级接成负反馈工作状态。
在本发明一实施例中，所述光导纤维是塑料光纤或石英光纤，且末端附着荧光材料。
本发明使用反馈控制技术，通过控制发光体流经的电流，自动调整光强在预定的范围，输出恒定的光强，提高光源的质量，消除光强波动对测量的干扰，减少测量误差，提升荧光寿命的光纤温度传感器的性能，并省去元器件筛选及单机调整的麻烦。
附图说明
图1是本发明的电路框图。
图2是本发明的控制流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路，包括一控制器、一可控光源、一光导纤维和一光电转换单元，所述控制器连接所述可控光源，所述可控光源连接所述光导纤维，所述光电转换单元接收所述光导纤维发出的光线，所述光电转换单元连接所述控制器。优选的，所述控制器是一单片机；所述可控光源是一由恒流源激励的发光电路；所述光电转换单元包括一光接收器、一分压电阻、一反馈网络和一由两级高性能运算放大器组成串级放大电路，第一级反相端接到光接受器，同相端接到分压电阻，反馈网络是一RC振荡电路，第二级接成负反馈工作状态；所述光导纤维是塑料光纤或石英光纤，且末端附着荧光材料。
如图2所示，所述控制器控制所述可控光源激发荧光，所述光电转换单元接收所述光导纤维发出的光信号并将其转换成电信号传输给所述控制器，所述控制器将所述电信号（控制器中检测到的荧光光强）与一预设值进行比较，若不相等则调整所述可控光源的驱动电流（例如，若电信号大于预设值，则减小可控光源的驱动电流，若电信号小于预设值，则增大可控光源的驱动电流）并重新进行判断，若相等则关闭所述可控光源并开始采样测量荧光信号。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路，包括一控制器、一可控光源、一光导纤维和一光电转换单元，其特征在于：所述控制器连接所述可控光源，所述可控光源连接所述光导纤维，所述光电转换单元接收所述光导纤维发出的光线，所述光电转换单元连接所述控制器；所述控制器控制所述可控光源激发荧光，所述光电转换单元接收所述光导纤维发出的光信号并将其转换成电信号传输给所述控制器，所述控制器将所述电信号与一预设值进行比较，若不相等则调整所述可控光源的驱动电流并重新进行判断，若相等则关闭所述可控光源并开始采样测量荧光信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路，其特征在于：所述控制器是一单片机。
3.根据权利要求1所述的一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路，其特征在于：所述可控光源是一由恒流源激励的发光电路。
4.根据权利要求1所述的一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路，其特征在于：所述光电转换单元包括一光接收器、一分压电阻、一反馈网络和一由两级高性能运算放大器组成串级放大电路，第一级反相端接到光接收器，同相端接到分压电阻，反馈网络是一RC振荡电路，第二级接成负反馈工作状态。
5.根据权利要求1所述的一种用于荧光光纤激励的光强自调整电路，其特征在于：所述光导纤维是塑料光纤或石英光纤，且末端附着荧光材料。
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