CN203422629U - 一种基于中断控制的激光器的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于中断控制的激光器的控制装置，属于激光器控制技术领域。该控制装置包括信号接收模块、光电隔离模块、信号处理模块、单片机和继电器执行模块，信号接收模块、光电隔离模块、信号处理模块、单片机和继电器执行模块依次电连接。该控制装置将激光器的控制信号和单片机的外部中断信号结合起来实现定时时间间隔的控制。该控制装置结构简单、适用范围广，通用于有外部中断功能的所有单片机，并且由于采用了信号隔离和继电器既保证了控制装置的电气性能又保证了整台设备的安全性。同时，通过控制外部中断信号的频率可以有效控制定时时间间隔。另外，经过实际测试，其出光反应时间短能满足激光器进行高精度及高自动化加工的应用。
Description
技术领域
本实用新型属于激光器控制技术领域，特别涉及一种基于中断控制的激光器的控制装置，尤其涉及一种基于中断控制的激光器的定时时间间隔控制装置。
背景技术
半导体激光器是一种电子—光子直接转换器件。激光器通常由驱动电路进行驱动，而对半导体激光器的控制实际上就是对激光器的驱动电路进行控制。
随着科技的发展，工业设备自动化的程度也越来越高。在很多领域中对半导体激光器的自动化要求也越来越高。半导体激光器的自动化控制方式各种各样，但是大部分控制方式的核心就是定时时间间隔控制。对定时时间间隔控制方式的要求主要包含下面几个方面：精确、可靠、简单和适用性广。
传统的激光器定时时间间隔控制是利用定时器的定时功能结合控制信号来实现。申请人在实现本实用新型时发现，现有的控制方式存在以下几个缺点：
1、激光器的定时时间间隔的精确度受到定时器自身精度的影响。
2、现有的激光器控制装置很难做到简单和适用性广统一，两者基本只能满足其一。
3、现有的激光器控制装置不能灵活的修改定时时间间隔。
发明内容
为了解决上述问题和不足，本实用新型实施例针对以上问题提出了一种基于中断控制的激光器的控制装置。该控制装置将激光器的控制信号和单片机的外部中断信号结合起来实现定时时间间隔的控制。所述技术如下：
本实用新型实施例提供了一种基于中断控制的激光器的控制装置，所述控制装置包括信号接收模块、光电隔离模块、信号处理模块、单片机和继电器执行模块，所述信号接收模块、光电隔离模块、信号处理模块、单片机和继电器执行模块依次电连接。
其中，本实用新型实施例中的信号接收模块为带滤波的接插件。
其中，本实用新型实施例中的光电隔离模块为光电耦合器。
其中，本实用新型实施例中的信号处理模块包括放大单元、第一滤波单元、模数转换单元和第二滤波单元，所述放大单元、第一滤波单元、模数转换单元和第二滤波单元依次电连接。
本实用新型实提供的基于中断控制的激光器的控制装置的有益效果为：
本实用新型实施例提供了一种基于中断控制的激光器的控制装置，该控制装置将激光器的控制信号和单片机的外部中断信号结合起来实现定时时间间隔的控制。该控制装置结构简单、适用范围广，通用于有外部中断功能的所有单片机，并且由于采用了信号隔离和继电器既保证了控制装置的电气性能又保证了整台设备的安全性。同时，通过控制外部中断信号的频率可以有效控制定时时间间隔。另外，经过实际测试，采用本控制装置的激光器的出光反应时间短能满足激光器进行高精度及高自动化加工的应用。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的基于中断控制的激光器的控制装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的信号处理模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
参见图1，本实用新型实施例提供了一种基于中断控制的激光器的控制装置，该控制装置包括信号接收模块101、光电隔离模块102、信号处理模块103、单片机104和继电器执行模块105。其中，信号接收模块101、光电隔离模块102、信号处理模块103、单片机104和继电器执行模块105依次电连接。继电器执行模块105与激光器驱动电路106电连接，用于控制激光器的出光和关闭。另外，单片机104与其他的单片机或者PLC等结构电连接用于接收激光器的控制信号。显而易见的，本控制装置还包括电源模块（图未示）用于为光电隔离模块102、信号处理模块103、单片机104和继电器执行模块105供电。
下面结合图1对上述各模块的功能进行说明：
信号接收模块101，用于接收到外部控制信号（一定频率的数字信号），将接收到的外部控制信号发送到光电隔离模块102。
光电隔离模块102，用于接收信号接收模块101发送的控制信号，并根据收到的控制信号特性生成新的控制信号(如可以将12V电平的数字信号转换成5V电平的数字信号)，同时将信号接收模块101与信号处理模块103隔开，防止其相互干扰，保证了电路的可靠性。
信号处理模块103，用于接收光电隔离模块102生成的新的控制信号，并对新的控制信号进行处理（包括放大、滤波和模数转化等处理）后产生可以直接被单片机104中断引脚接收的中断控制信号，可以有效的提高信号的质量，改善电路的性能。
单片机104，用于接收信号处理模块103发送的中断控制信号，并结合中断控制信号和激光器的控制信号使能继电器执行模块105。
继电器执行模块105，用于根据单片机104的使能控制开/断激光器驱动电路106，进而控制激光器的出光和关闭，实现低电压的安全电路去控制高电压的不安全器件，提高了电路的安全性。
其中，本实用新型实施例中的信号接收模块101可以为带滤波的接插件等外部信号采集结构。
其中，本实用新型实施例中的光电隔离模块102可以为光电耦合器等光电隔离结构。
其中，参见图2，本实用新型实施例中的信号处理模块103包括放大单元1031、第一滤波单元1032、模数转换单元1033和第二滤波单元1034。其中，放大单元1031、第一滤波单元1032、模数转换单元1033和第二滤波单元1034依次电连接。其中，模数转换单元1033可以设定高电平的触发值，防止噪声信号的误触发；第一滤波单元1032和第二滤波单元1034可以滤除噪声信号，提高信号质量。
优选地，本实用新型实施例中的单片机104选用高精度的晶振以提高控制精度。
其中，本实用新型实施例中的继电器执行模块105由继电器和继电器驱动电路组成，继电器驱动电路用于连接单片机104与继电器，继电器连接在激光器驱动电路106中。
下面结合图1对本实用新型实施例提供的控制装置的具体控制过程进行说明：
信号接收模块101接收外部控制信号，将接收到的外部控制信号发送到光电隔离模块102；光电隔离模块102通过电-光-电转化后得到新的控制信号，并将新的控制信号送到信号处理模块103进行处理；信号处理模块103对新的控制信号进行放大、滤波、模数转换和滤波处理后得到中断控制信号，并将中断控制信号送到单片机104中；单片机104根据激光器的控制信号和收到的中断控制信号使能继电器执行模块105；则继电器执行模块105的开断可以控制激光器的出光和关闭。
在上述过程中：定时的间隔时间是由外部控制信号的频率决定的。假设外部控制信号的频率为F，定时的间隔时间为T，将满足公式：T=1/F，F的单位：Hz，T的单位：秒。
其中，如果本实用新型实施例中的单片机选用高精度的晶振，每次定时出激光的时间误差理论上可以控制在0.25us内。而通过对采用上述控制装置的激光器的测量发现实际的误差可以控制在1us内，这样的精度完全可以满足激光器进行高精度及高自动化加工的应用。
本实用新型实施例提供的基于中断控制的激光器的控制装置结构简单、适用范围广，通用于有外部中断功能的所有单片机，并且由于采用了信号隔离和继电器既保证了控制装置的电气性能又保证了整台设备的安全性。同时，通过控制外部中断信号的频率可以有效控制定时时间间隔。另外，经过实际测试，采用本控制装置的激光器的出光反应时间短能满足激光器进行高精度及高自动化加工的应用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于中断控制的激光器的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括信号接收模块、光电隔离模块、信号处理模块、单片机和继电器执行模块，所述信号接收模块、光电隔离模块、信号处理模块、单片机和继电器执行模块依次电连接。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述信号接收模块为带滤波的接插件。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述光电隔离模块为光电耦合器。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述信号处理模块包括放大单元、第一滤波单元、模数转换单元和第二滤波单元，所述放大单元、第一滤波单元、模数转换单元和第二滤波单元依次电连接。
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| CN107121998A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-09-01 | 深圳市联赢激光股份有限公司 | 一种安全控制系统及激光设备 |
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2013
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