[发明专利]一种支持多种通讯方式的微型光功率计

说明书

技术领域

本发明属于光功率测试及应用领域，尤其涉及一种支持多种通讯方式的微型光功率计。

背景技术

光功率计是测量光功率大小的仪器，是激光技术、光通信和光纤传感等一些高新技术领域中测量光功率、光衰减量必不可少的常用测量仪表。随着我国激光技术与光纤应用技术的迅速发展，光功率计的需求量与日俱增特别是野外作业、工程施工现场等方面的便于携带、操作简单、性能稳定的光功率计。

例如，公开号为CN102252752A的专利文献公开了一种便携式USB光功率计，包括光探测器，光探测器将探测到光信号的功率转化为电流信号，然后经电流/电压转换电路后转变为电压信号，再经过电压放大电路放大后输入单片机变为数字量，通过USB接口电路将所述数字量输入到计算机，该光功率计通过USB技术与计算机连接，可以将数据直接储存在计算机中。

公开号为CN202533173U的专利文献公开了一种带有USB串口通信的光功率计，包括：探测器、模拟信号转换模块、信号放大电路、光源频率判别模块、单片机控制系统、USB串口转换电路、电源管理电路；探测器连接模拟信号转换模块；模拟信号转换模块连接信号放大电路和光源频率判别模块；信号放大电路和光源频率判别模块与单片机连接；单片机连接信号放大电路、光源频率检测模块、USB串口转换电路；电源管理电路给上述各模块提供电源。

目前国内的光功率计基本上只支持一个波长或者几个波长测量，探测器需要与光功率计仪表配合才能使用，或者通过光功率计仪表才能与上位机软件连接并显示和数据处理，体积较大且不易集成，通讯的方式也比较单一，如USB通讯，或者串口通讯。通常的功率计探测器与功率计仪表之间采用模拟信号传输，而模拟信号长距离传输会造成测量结果不准确，且易受到外界的干扰，在小功率测量中尤为明显。同时，功率计集成到其他测量系统的应用在逐渐增加。支持多种通讯方式的功率计，解决了模拟信号不易长距离传输、易被干扰和易损耗的问题，以及微型化、易于集成的问题。

发明内容

本发明提出了一种支持多种通讯方式的微型光功率计，该功率计可以支持USB、RS232、RS485、RS422等通讯方式，提供探测器支持的波长范围的全波段测量，并提供相应的校准报告。

一种支持多种通讯方式的微型光功率计，包括：壳体、双层电路板及通讯方式选择接口；

所述的壳体包括可拆卸连接的上壳和下壳；金属壳体也具有屏蔽作用，保护其内的电路板信号不受干扰；

所述的双层电路板设置于壳体内，双层电路板上集成有光信号采集板、单片机以及通讯方式选择接口；

所述的光信号采集板由依次连接的探测器、I/V转换电路、信号放大电路以及A/D转换电路组成；

所述的通讯方式选择接口包含USB接口、RS232接口、RS485接口以及RS422接口；

光信号采集板将采集到光信号预处理得到的数字信号输入至双层电路板上的单片机，经单片机根据数字信号计算得到的光功率值经任一个通信方式接口输出。

作为优选，通讯方式选择接口连接的通讯线端以压线固定方式固定于上壳与下壳之间，即通讯线过盈配合固定于上壳与下壳之间，这样连接在电路板上的通讯线端不受力，保证通讯线的安全使用。

作为优选，所述的下壳的侧面配有公制M4，英制8-32常用固定孔，下壳的端面进光孔部分带有螺纹，用于固定衰减器或者与集成设备连接。

所述的探测器可以为Si光电探测器、紫外增强型Si探测器以及铟钾砷InGaAs光电探测器，这些类光电探测器有效面积大，噪声低，响应速度快。进一步优选，所述的探测器为PIN-10DI、PIN-10DPI/SB、UV-100L、FD3000W、J22-5I-R03M-1.7型号探测器。

该支持多种通讯方式的微型光功率计的工作过程为：

探测器的PIN管接收光输入后，探测器产生了与所输入的光功率成正比的电流信号，该电流信号经I/V转换以及放大，得到与功率值相对应的直流电压值，该直流电压值再经过A/D转换电路，变换为单片机可直接处理的数字信号，单片机根据接收的数字信号和内存储的功率计校准数据计算得到光功率值，最后，将该光功率值通过不同的通讯方式选择接口输出到上位机。

输出的过程可以通过单片机自带的USB通讯输出光功率值；或，通过单片机把光功率值传输给RS232芯片、RS485芯片、RS422芯片，采用标准的RS232通讯、RS485通讯、RS422通讯输出光功率值。