基于光电探测传感器的四象限微光探测仪

发布时间：2021-06-20 12:31

　　本文论述了高精度激光光路准直系统设计过程。首先通过四象限光电探测传感器对激光光斑进行接收,进行信号的I-V转换、滤波、二级放大等一系列预处理过程后,采用包含四路同步ADC的高精度A/D芯片ADS131A04对模拟信号进行数字化,然后送给STM32单片机进行数字滤波处理,最后控制屏幕进行图像显示。通过测试,该探测仪采样精度小于1mV,采样速率等指标均满足技术要求,已应用于实际工程中。 

【文章来源】：单片机与嵌入式系统应用. 2020,20(08)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

四象限光电探测传感器原理图

本系统采用直接探测技术将激光信号直接转换成电信号。系统组成总体框图如图2所示。四象限光电探测传感器各象限输出的电流信号幅度与接收的幅通量成正比。四象限光电探测传感器输出的电流较小，一般只有几纳安，并伴随一定背景噪声，因此，需要对四象限光电探测传感器输出进行信号调理，转变成适合A/D芯片接收的模拟信号。信号调理过程包括前置放大、滤波、二级放大等。调理后的模拟信号经过A/D采样后，转变成适合单片机处理的数字量，单片机接收并处理后发送给显示屏进行显示。2 硬件结构设计

接收机主要由四象限光电探测传感器、信号调理电路和偏压电路等部分组成，用于把光电探测传感器接收的微光信号转换为适合处理器接收的电信号。信号调理电路包括前置放大、低通滤波和二级放大过程，信号调理电路如图3所示。本文使用的四象限光电探测传感器是日本滨松公司的S5981，其光谱响应范围为320～1 100nm，其峰值响应波长为960nm，峰值响应灵敏度为0.72A/W。在10V工作电压下暗电流的典型值为0.6nA，最大为4nA，光敏面为10mm×10mm的正方形。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3239199