[发明专利]激光漂移量反馈控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种适应激光束漂移量反馈和控制的控制电路，尤其涉及一种激光漂移量反馈控制电路，属于激光漂移量检测领域。

背景技术

激光光束具有亮度高、方向性好、能量集中等显著优点，常被作为测量基准光束广泛应用于精密测量和设备的加工领域，但是由于激光器本身和外界环境的因素，激光束存在平行漂移和角度漂移，这使得其方向稳定性受到了限制，影响了其进一步的应用。

目前，激光漂移量的检测是激光光束测量中的一种应用方式，当前对激光漂移量的反馈控制使用了常规的控制电路方式，这种传统的控制电路包括简单的DSP以及存储器等常用的电路控制模块，这种电路一般适应性强，但并不是专门为激光漂移量反馈控制设计的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。

本发明提供了一种激光漂移量反馈控制电路，包括多路模拟开关、滤波电路、模数转换电路、DSP微处理器、存储器、串口通信芯片以及多个数模转换电路，其中，所述多路模拟开关接收多路漂移量模拟信号，所述滤波电路对多路模拟开关接收的漂移量模拟信号进行滤波，然后发送给模数转换电路获得漂移量数字信号，所述DSP微处理器对漂移量数字信号进行处理得到控制量并发送给相应的数模转换电路转换为控制模拟量，所述串口通信芯片用于实现DSP微处理器与外围设备的通信，所述存储器用于存储所述DSP微处理器处理得到的控制量。

优选的，上述滤波电路为二阶低通滤波器。

优选的，上述多路模拟开关为八选一多路模拟开关。

优选的，上述模数转换电路为16位高速并行AD转换器。

优选的，上述存储器为128K的SRAM。

优选的，上述DSP微处理器采用16位宽度的定点DSP。

本发明外部扩展了RAM和ROM，六路的A/D转换和四路D/A转换等外部功能电路，结构比较复杂，需要用到译码器、或门、与门、非门等器件来扩展接口电路。为了化简电路，减小电路板体积，并方便调试。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

以DSP为核心的控制电路通过有序的结合，完成对漂移量信号的采集、分析、处理，并输出反馈控制信号，硬件电路的构成如图1所示。

前向采集通道由图1的多路模拟开关、滤波电路、模/数转换电路构成。依据控制系统的需要，电路系统要依次对最多六路模拟信号进行A/D转换，故使用一个八路模拟开关来依次将六路信号输入到A/D转换器，同时为了降低无关高频噪声信号对系统的干扰，在模拟开关后加入二阶低通滤波器对信号进行滤波处理。模拟开关选用的是八选一多路模拟开关DG408，其主要的计算参数：供电电压±15V，导通电阻低于100Ω，开、关切换时间典型值为85ns，完全满足系统的要求。

要分辨出纳米级的位置变化，要求所采用的模数转换期待精度和稳定度都在0.5mv以上，而光电探测电路输出的电压幅值范围为：±12V，由控制系统原理和构成得知，AD采用范围越宽，系统的控制能力和稳定性越好，综合以上因素，最后选取的是16位AD转换器AD976。AD976是一种16位的高速并行A/D转换器，它具有如下突出特点：

1)最高采用频率可达200KHz；

2)最小的采样分辨力0.3mv；

3)输入电压范围为±10V；

4)+5V的单电源供电。

5)转换结果并行输出，芯片内部含有采样/保持电路及三态缓冲功能；转换的数据可以一次16位并行输出，也可以借助BYTE信号分两次读出，这样可以方便的与16位或8位的单片机数据总线接口；

图1的存储器、串口通信和DSP微处理器构成微处理器电路。系统在反馈控制过程中要求实时的对漂移量进行反馈控制，这一方面对系统的处理效率提出了较高的要求，另一方面也要保证反馈控制的精度，鉴于此，选用美国德州仪器公司的C2000系列的一款定点Digital Signal Processor(DSP)Tms320F240作为系统的微处理器。DSP是以数字信号来处理大量信号的器件，因其具有丰富的硬件资源、改进的并行结构、高速的数据处理能力和强大的指令系统等特点而广泛应用于通信、航天、工业控制、雷达、卫星等领域，此款芯片的主要特点如下：

(1)采用改进的哈佛结构。

(2)指令系统采用流水线操作。