[发明专利]一种模厚测量仪光源控制系统

说明书

本发明公开了一种模厚测量仪光源控制系统，数据处理模块分别连接∏型滤波电路、USB转TTL电路、旋转编码器输入电路、DA转换放大模块、运行状态显示电路，风扇控制电路；上位机通过USB转TTL电路连接数据处理模块，DA转换放大模块连接光源输出至光纤，上位机软件通过标准的通讯协议将控制光源光强指令经过USB接口发送到单片机上，或者通过旋转编码器手动将信号发送到数据处理模块上，数据处理模块接收到数据后将光强控制值发送到DA转换放大模块同时将光强值显示在运行状态显示电路的数码管上，DA转换放大模块再将控制电平放大，进而控制模厚测量仪的光源光强。本发明避免了杂波干扰，测量控制精确。

技术领域

本发明属于模厚测量技术领域，涉及基于MCP4821DA转换模块设计的模厚测量仪光源控制系统。

背景技术

模厚测量系统中通过控制光源输出合适的光强到被测介质上，光谱仪通过读取反射的光谱强度经过一定的算法，测出薄模的厚度。这一系统中对光源的光强要求进行精密控制，且光源的供电必须要稳定，要求杂波干扰越少越好。目前市面上有通过PWM进行调光的模块，其有以下几个缺点：(1)PWM本身就是高频直流脉冲输出，显然人眼感觉不到，但是光谱仪却可以捕捉到。这样光谱仪测出的数据就必须经过复杂的数字滤波方能进行解晰，这样会大大增加运算量，减慢测量的速度，且测量精密低；(2)其散热系统采用风扇一直工作的方式，系统运行噪声较大且增加了能量的消耗；(3)不能将光强进行数字化显示，使用不方便。为此，需要设计相应的技术方案给予解决。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的不足，提供了一种模厚测量仪光源控制系统，测量控制精确，使用方便，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种模厚测量仪光源控制系统，包括：数据处理模块、∏型滤波电路、SB转TTL电路、旋转编码器输入电路、DA转换放大模块、运行状态显示电路、风扇控制电路、上位机、开关电源、光源、光纤及温度测量电路；所述数据处理模块分别连接∏型滤波电路、USB转TTL电路、旋转编码器输入电路、DA转换放大模块、运行状态显示电路及风扇控制电路，所述运行状态显示电路上设有数码管，所述上位机通过USB转TTL电路与所述数据处理模块连接，所述DA转换放大模块连接光源输出控制至光纤，所述上位机软件通过标准的通讯协议将控制光源光强指令经过USB接口发送到单片机上或通过手动旋转编码器输入电路将信号发送到数据处理模块，所述数据处理模块接收到数据后将光强控制值发送到DA转换放大模块同时将光强值显示在运行状态显示电路的数码管上，所述DA转换放大模块再将控制电平放大、进而控制模厚测量仪的光源光强。

作为上述技术方案的改进，所述DA转换放大模块采用MCP4821DA转换模块，使用所述DA转换模式进行光源光强控制。

作为上述技术方案的改进，所述数据处理模块为STC15W201S单片机。

作为上述技术方案的改进，所述光源输出控制采用了BU806大功率三极管。

作为上述技术方案的改进，所述手动旋转编码器输入电路输入光强控制信号。

作为上述技术方案的改进，所述运行状态显示电路的数码管采用595静态数码管。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

(1)本方案通过∏型滤波电路滤除开关电源带来的杂波干扰，使得光源输出电压稳定、波形平滑。

(2)采用12位DA转换控制更加精确。

(3)采用旋转编码器和USB接口实现手动、自动二合一控制，使用更方便。

(4)采用大功率三极管系统更加稳定可靠。

(5)通过温度监测控制风扇的运行，降低了系统的噪声、降低了能耗。