專利名稱：激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路的制作方法
技術領域：
本實用新型是涉及到一種在激光表面等離子體共振檢測系統(tǒng)中用于光學位置和角度探測的傳感器(PSD)的信號處理電路。
背景技術：
在激光表面等離子體共振檢測系統(tǒng)中需要對激光的入射光強和角度進行檢測，這里需要用到光電位置探測器(PSD)。它的工作原理是當激光點落在探測器表面，被電極收集到的光電流與入射點和電極間距成反比。根據(jù)各電極的電流大小，可以計算出光點落在探測器表面的位置。傳統(tǒng)處理電路會對各電極信號進行和、差運算再輸出，增加電路的復雜性，引入誤差，而且有正負電壓信號輸出，信號變化范圍增大，增加后續(xù)系統(tǒng)處理的難度和成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術電路復雜、誤差性和信號變化范圍大，增加后續(xù)處理難度和成本的技術問題，提供一種直接將電極電流信號轉(zhuǎn)為正電壓，信號變化范圍小、降低后續(xù)處理的成本和難度的激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路。為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采取了以下的技術方案激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路，包括有與光電位置探測器的第一輸出極連接的第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路、與光電位置探測器的第二輸出極連接的第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路，所述第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接到一第一反相放大電路并輸出正電壓信號，所述第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接到一第二反相放大電路。所述第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括第一運放、第一電阻、第一電容，第一運放的正極端分別接地、連接到正極12V電源端，其負極端分別連接到負極12V電源端、連接到第一輸出極，所述第一電阻一端連接第一輸出極，另一端連接第一運放的輸出端，所述第一電容并聯(lián)在第一電阻的兩端。所述第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括第二運放、第二電阻、第二電容，第二運放的正極端接地，負極端與所述第二輸出極連接，所述第二電阻的一端與第二輸出極連接，另一端連接第二運放的輸出端，所述第二電容并聯(lián)在第二電容的兩端。所述第一反相放大電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第三運放，所述第五電阻一端連接第一運放的輸出端，另一端連接第三運放的負極端，第三運放的正極端通過第四電阻接地，第三電阻連接在第三運放的負極端和輸出端之間。所述第二反相放大電路包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第四運放，所述第六電阻一端連接第二運放的輸出端，另一端連接第四運放的負極端，第四運放的正極端通過第八電阻接地，第七電阻連接在第四運放的負極端和輸出端之間。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點本電路只直接將電極電流信號轉(zhuǎn)為正電壓，信號變化范圍縮小，便于后續(xù)信號系統(tǒng)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，提高精度。然后將復雜的位置運算交給微處理器，這樣除了能減少誤差，提高光譜儀器的光電性能外，還能大幅節(jié)省成本、降低故障率和降低生產(chǎn)調(diào)試復雜度。

圖1為本實用新型電路結構原理圖；圖2為本實用新型一維光電位置探測器示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的內(nèi)容做進一步詳細說明。實施例請參閱圖1所示，激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路，包括有與光電位置探測器1的第一輸出極Xl連接的第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路2、與光電位置探測器1的第二輸出極X2連接的第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路3，第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸出端連接到一第一反相放大電路4并輸出正電壓信號，第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路3的輸出端連接到一第二反相放大電路5。請參閱圖2所示，光電位置探測器PSD光敏面上光點位置可由如下公式得出這里第一輸出極Xl和第二輸出極X2代表每一電極輸出信號(光電流)，L表示光電位置探測器 PSD感應的長度，χ是光點位置坐標。
X, -X1 2X本電路專用于將光電位置探測器的電極電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并放大，便于后續(xù)的信號處理系統(tǒng)進行采集。本電路專用于一維光電位置探測器(PSD)。本實施例中，上述電路做了進一步的限定，第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路2包括第一運放U2A、第一電阻R1、第一電容C2，第一運放U2A的正極端分別接地、連接到正極12V電源端，其負極端分別連接到負極12V電源端、連接到第一輸出極XI，第一電阻Rl—端連接第一輸出極XI，另一端連接第一運放U2A的輸出端，第一電容C2并聯(lián)在第一電阻Rl的兩端。第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路3包括第二運放U2C、第二電阻R5、第二電容C3，第二運放 U2C的正極端接地，負極端與所述第二輸出極X2連接，第二電阻R5的一端與第二輸出極X2 連接，另一端連接第二運放U2C的輸出端，第二電容C3并聯(lián)在第二電阻R5的兩端。第一反相放大電路4包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R2、第三運放U2B， 所述第五電阻R2 —端連接第一運放U2A的輸出端，另一端連接第三運放U2B的負極端，第三運放U2B的正極端通過第四電阻R4接地，第三電阻(R3)連接在第三運放U2B的負極端和輸出端之間。第二反相放大電路5包括第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第四運放U2D， 所述第六電阻R6 —端連接第二運放U2C的輸出端，另一端連接第四運放U2D的負極端，第四運放U2D的正極端通過第八電阻R8接地，第七電阻R7連接在第四運放U2D的負極端和輸出端之間。上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
權利要求1.激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路，其特征在于包括有與光電位置探測器(1)的第一輸出極(XI)連接的第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路O)、與光電位置探測器(1)的第二輸出極(X2)連接的第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路(3)，所述第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路O)的輸出端連接到一第一反相放大電路(4)并輸出正電壓信號，所述第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路⑶的輸出端連接到一第二反相放大電路(5)。
2.如權利要求1所述的激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路，其特征在于所述第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路( 包括第一運放(U2A)、第一電阻(Rl)、第一電容 (C2)，第一運放(U2A)的正極端分別接地、連接到正極12V電源端，其負極端分別連接到負極12V電源端、連接到第一輸出極(XI)，所述第一電阻(Rl) —端連接第一輸出極(XI)，另一端連接第一運放(U2A)的輸出端，所述第一電容(以)并聯(lián)在第一電阻(Rl)的兩端。
3.如權利要求1所述的激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路，其特征在于所述第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路C3)包括第二運放(U2C)、第二電阻(R5)、第二電容 (C3)，第二運放(U2C)的正極端接地，負極端與所述第二輸出極、\1、連接，所述第二電阻 (R5)的一端與第二輸出極、\1、連接，另一端連接第二運放(U2C)的輸出端，所述第二電容 (C3)并聯(lián)在第二電阻(R5)的兩端。
4.如權利要求1所述的激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路，其特征在于所述第一反相放大電路(4)包括第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R2)、 第三運放(U2B)，所述第五電阻(似)一端連接第一運放(U2A)的輸出端，另一端連接第三運放(U2B)的負極端，第三運放(U2B)的正極端通過第四電阻(R4)接地，第三電阻(R3)連接在第三運放(U2B)的負極端和輸出端之間。
5.如權利要求1所述的激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路，其特征在于所述第二反相放大電路(5)包括第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、 第四運放(U2D)，所述第六電阻(R6) —端連接第二運放(U2C)的輸出端，另一端連接第四運放(U2D)的負極端，第四運放(U2D)的正極端通過第八電阻(R8)接地，第七電阻(R7)連接在第四運放(U2D)的負極端和輸出端之間。
專利摘要本實用新型公開了激光表面等離子體共振系統(tǒng)光電位置探測器信號處理電路，包括有與光電位置探測器的第一輸出極連接的第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路、與光電位置探測器的第二輸出極連接的第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路，所述第一電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接到一第一反相放大電路并輸出正電壓信號，所述第二電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接到一第二反相放大電路。本電路只直接將電極電流信號轉(zhuǎn)為正電壓，信號變化范圍縮小，便于后續(xù)信號系統(tǒng)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，提高精度。然后將復雜的位置運算交給微處理器，這樣除了能減少誤差，提高光譜儀器的光電性能外，還能大幅節(jié)省成本、降低故障率和降低生產(chǎn)調(diào)試復雜度。
文檔編號G01B11/00GK202304747SQ201120405509
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2011年10月21日
發(fā)明者倪樹標, 劉日威, 張冠文, 陳云, 陳江韓 申請人:中國廣州分析測試中心