CN104913844A - 免校准光功率计 - Google Patents

Abstract

本发明提供了免校准光功率计，属于通信技术领域。它解决了传统光功率计价格偏高且测量不准的问题。本免校准光功率计,包括信号采集电路、光电转换电路、控制单元、电源电路、按键单元和显示器，免校准光功率计还包括红光源驱动电路，信号采集电路连接光电转换电路，光电转换电路连接控制单元，控制单元分别连接按键单元、显示器和红光源驱动电路，电源单元分别连接光电转换电路、控制单元和红光源驱动电路。本光功率计电路设计合理，测量精度高，且成本低。

Description

免校准光功率计

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及免校准光功率计。

背景技术

目前，随着光纤通信技术的飞速发展，光纤测试设备也同步发展起来，光纤通信本身对于传输光的监测和测量显得尤为重要。光功率计是测量光功率大小的仪器，目前国内外同类测试仪器存在价格偏高且测量精度不够的缺点。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了免校准光功率计，其所要解决的技术问题是：如何提高光功率计的测量精度。

本发明通过下列技术方案来实现：免校准光功率计,包括信号采集电路、光电转换电路、控制单元、电源电路、按键单元和显示器，其特征在于，所述免校准光功率计还包括红光源驱动电路，所述信号采集电路连接光电转换电路，所述光电转换电路连接控制单元，控制单元分别连接按键单元、显示器和红光源驱动电路，所述电源单元分别连接光电转换电路、控制单元和红光源驱动电路。

在上述的免校准光功率计中，所述控制单元包括由滤波电路构成的模数转换单元。通过滤波电路使光电转换电路发送的模拟信号先滤除高频噪声后再通过模数转换，从而通过这种最小化ADC量化噪声的技术使模数转换精度进一步提高。

在上述的免校准光功率计中，所述滤波电路包括一个π型滤波电路和放大器。

在上述的免校准光功率计中，所述电源电路包括USB插座检测电路、充电电路、升压电路和稳压电路。通过本设计使得电源电路能够实现USB充电功能，可以使用充电电池，也可以使用普通电池，此外输出电压更加稳定。

在上述的免校准光功率计中，所述控制器输出端还连接有调试电路和通信电路。通过设置调试电路，使本光功率计调试更方便，此外通信电路的设置使得检测信号的发送更加方便。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：电路设计合理，由于采用了消除抖动的滤波电路的设计，使得检测的误差较小，精准度更高；成本低廉、易于调试，可以广泛应用于光信道光信号质量的检测，对相关科学实验的改进以及工业检测有较好的实用价值。

附图说明

图1是本发明免校准光功率计电路原理框图。

图2是本发明免校准光功率计的光电转换电路图。

图3是本发明免校准光功率计的电源电路图。

图4是本发明免校准光功率计的红外源驱动电路图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本免校准光功率计,包括信号采集电路、光电转换电路、控制单元、电源电路、按键单元和显示器，免校准光功率计还包括红光源驱动电路，信号采集电路连接光电转换电路，光电转换电路连接连接控制单元，控制单元分别连接按键单元、显示器和红光源驱动电路，电源单元分别连接光电转换电路、控制单元和红光源驱动电路。控制器输出端还连接有调试电路和通信电路。通过设置调试电路，使本光功率计调试更方便，此外通信电路的设置使得检测信号的发送更加方便。

需要说明的是，控制单元为MCU，其包括模数转换单元，所述模数转换单元采用芯片STM8L，由于STM8L自带12bitAD，因此可以通过过采样技术达到设计精度。在模数转换电路中设计消除抖动的滤波电路，其中滤波电路包含一个π型滤波电路和放大器。在模拟信号通过模数转换之前，先去除高频噪声，然后再进行模数转换，从而进一步提高精度。

图2-图4分别示出了本发明提出的免校准光功率计的光电转换电路、电源电路和红光源驱动电路。

如图2所示，光电转换电路主要由运算放大器U1和多路分解器U2及其外接电路构成，通过运算放大器U1将接受的信号放大，然后通过多路分解器U2进行处理。具体来说,运算放大器U1的型号为OPA348，多路分解器U2的型号为SN74LV4052APW.

如图3所示，电源电路主要包括USB插座检测电路、充电电路、升压电路和稳压电路。其中USB插座检测电路主要由USB接口、电阻R21、电阻R22以及电容C14构成；充电电路主要包括电阻R17、电阻R18、电容C10、二极管D5、电容C12和电容C13组成；升压电路主要包括电感L1、功率管Q4、升压芯片U4、二极管D7、电容C15、电阻R23和电阻R24构成；稳压电路主要包括稳压芯片U5及其外围电路。通过本设计使得电源电路能够实现USB充电功能，可以使用充电电池，也可以使用普通电池，此外输出电压更加稳定。

如图4所示，红光源驱动电路包括二极管D2、三极管Q1、三极管Q2、电容C6、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、功率管Q3以及电阻R14，其中开关二极管D2的型号为BAV70，三极管Q1、Q2的型号均为SS9013，功率管Q3的型号为IRLM2803。

本发明的免校准光功率计采用STM8L低成本方案，每个波长校准一个点(-13dBm左右)，在同时提供功率计功能和故障探测仪功能的前提下，又有效地节省了成本。此外，还具有稳定的供电电路，以保证VFL功能的正常使用。其中充电电流少于300mA，使得仪表不会发烫，保证正常使用。并且考虑了普通电池以及镍氢可充电电池，附带充电功能，使用户使用方式多样，简单易用，更重要的是，大大提高了测量精度的同时也降低了生产成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.免校准光功率计,包括信号采集电路、光电转换电路、控制单元、电源电路、按键单元和显示器，其特征在于，所述免校准光功率计还包括红光源驱动电路，所述信号采集电路连接光电转换电路，所述光电转换电路连接控制单元，控制单元分别连接按键单元、显示器和红光源驱动电路，所述电源单元分别连接光电转换电路、控制单元和红光源驱动电路。

2.根据权利要求1所述的免校准光功率计，其特征在于，所述控制单元包括由滤波电路构成的模数转换单元。

3.根据权利要求2所述的免校准光功率计，其特征在于，所述抖动电路包括一个π型滤波电路和放大器”。

4.根据权利要求3所述的免校准光功率计，其特征在于，所述电源电路包括USB插座检测电路、充电电路、升压电路和稳压电路。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的免校准光功率计，其特征在于，所述控制器输出端还连接有调试电路和通信电路。