一種光纖電流互感器sled光源控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光電傳輸技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光源，特別是涉及一種光源控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光源是全光纖電流互感器傳感載波的發(fā)射源，是保障傳感器工作并滿足功能指標的關(guān)鍵元器件，因此具有十分重要的地位。這類光源主要要求如下:
[0003]I)光源能提供足夠大的光功率。干涉式光纖傳感器的信號檢測屬于微弱信號檢測，其輸出易受外部干擾的影響，信噪比較低。
[0004]2)具有短的相干長度，用以降低光纖電流互感器中反射光與信號光的干涉。
[0005]3)具有良好的平均波長穩(wěn)定性，要保證全光纖電流互感器的標度因數(shù)的穩(wěn)定性；光源的平均波長不允許發(fā)生漂移；
[0006]4)具有高可靠性。全光纖電流互感器主要用在變電站中，器件的設(shè)計壽命為十年以上，全光纖電流互感器里使用的光源屬于有源器件，需保證十年內(nèi)不會出現(xiàn)因老化而失效的情況。
[0007]本發(fā)明的互感器里主要選擇自掃描發(fā)光二極管作為光源使用，其工作場景如圖1所示。雖然此光源在光功率、波長穩(wěn)定性等方面表現(xiàn)合格，但是卻受到光路反射方面的嚴重影響，尤其從光源輸出到互感器后端部分的光路反射尤為嚴重。反射的光回射到光源輸出口，一方面會損毀光源，另一方面也會和輸出光進行干涉，影響輸出光功率和光相位的穩(wěn)定性。如果反射光足夠大，如光路上光纖受損，折射率突變，則會損毀光源并使光源輸出不可用。隨著光源的老化，輸出光的功率和相位也會有一定的偏差，會逐漸導(dǎo)致光源不可用。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種光源控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有光源在應(yīng)用過程中受反射光的影響較大，輸出不穩(wěn)定且極易老化的問題。
[0009]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種光源控制系統(tǒng)，所述光源控制系統(tǒng)包括:高靈敏度熱敏電阻，探測光纖電流互感器內(nèi)部的溫度;模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)，把熱敏電阻獲得的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;ARM處理器，用作和模數(shù)轉(zhuǎn)換器對接，通過溫度數(shù)據(jù)找到對應(yīng)溫度模型中的補償值，然后把補償值反饋到光纖電流互感器的相位調(diào)制器上，以實現(xiàn)SLED光源的功率穩(wěn)定性。
[0010]可選地，所述光源控制系統(tǒng)還包括:所述ARM處理器，輸出的數(shù)字信號作用于相位調(diào)制器，用于控制光功率。
[0011]可選地，所述調(diào)制光源是SLED光源是專為傳感、光纖陀螺、實驗室等特殊應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計的超寬帶光源。
[0012]可選地，所述熱敏電阻為高靈敏度正溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0013]可選地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為位數(shù)不低于1bit的高精度A/D。
[0014]可選地，所述ARM處理器，內(nèi)部集成了溫度模型，用于對溫度的補償和控制ARM輸出。
[0015]如上所述，本實用新型所述的光源控制系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0016]本實用新型通過閉環(huán)控制互感器光源的輸出，解決了互感器光源受反射光的影響較大，輸出不穩(wěn)定且極易老化的問題，提高了互感器光源輸出的穩(wěn)定性和可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有互感器光源的工作場景示意圖。
[0018]圖2為本實用新型實施例所述的光源控制系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實用新型實施例所述的光源控制系統(tǒng)的一種應(yīng)用場景示意圖。
[0020]圖4為本實用新型實施例所述的光源控制系統(tǒng)的一種工作流程示意圖。
[0021]元件標號說明
[0022]HOSLED 光源
[0023]111功率控制端
[0024]120光纖互感器
[0025]200光源控制系統(tǒng)
[0026]210ARM 處理器
[0027]220模數(shù)轉(zhuǎn)換器
[0028]230熱敏電阻
[0029]S401 ?S403 步驟
【具體實施方式】
[0030]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0031]請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0032]實施例
[0033]本實施例提供一種光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)，如圖2所示，所述光源控制系統(tǒng)200包括:ARM處理器210，模數(shù)轉(zhuǎn)換器220，熱敏電阻230。
[0034]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器220接收熱敏電阻230的電壓信號，作為SLED工作溫度的原始值；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器220把接收到的電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將所述輸出數(shù)字信號發(fā)送至所述ARM處理器210。其中，所述熱敏電阻230是高靈敏度正溫度系數(shù)熱敏電阻。進一步，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器220為位數(shù)不低于1bit的高精度A/D。更進一步，所述ARM處理器210為內(nèi)部集成了溫度模型的處理器。
[0035]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器220與所述熱敏電阻230相連，將所述熱敏電阻電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
[0036]所述ARM處理器210與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器220相連，對所述數(shù)字信號和ARM處理器210內(nèi)部的溫度模型進行比對，輸出補償電壓到光纖電流互感器里的相位調(diào)制器上，以此調(diào)整SLED光源的功率。
[0037]本實用新型的目的在于，通過ARM處理器210，模數(shù)轉(zhuǎn)換器220，熱敏電阻230對光纖電流互感器系統(tǒng)里的相位調(diào)制器進行控制，以此補償光源功率的溫度漂移，從而提高光源輸出的穩(wěn)定性。
[0038]本實用新型的工作場景如圖3所示，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器220接收來自熱敏電阻230的電壓信號，同時把電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。ARM處理器210接收來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器220的數(shù)字信號，通過和ARM處理器210內(nèi)部的溫度模型進行比較，找到相應(yīng)的數(shù)字溫度補償量，進一步的，輸出到全光纖電流互感器的相位調(diào)制器上進行光功率溫度漂移的補償，從而實現(xiàn)提高互感器光源輸出穩(wěn)定的目的。
[0039]參見圖4所示，本實用新型通過ARM處理器210，模數(shù)轉(zhuǎn)換器220，熱敏電阻230提高互感器光源的輸出穩(wěn)定性，其一種工作流程包括以下步驟:
[0040]S401，模數(shù)轉(zhuǎn)換器220接收來自熱敏電阻230的電壓信號。
[0041 ] S402，模數(shù)轉(zhuǎn)換器220把接收到的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，同時送給ARM處理器210。
[0042]S403，ARM處理器210接收來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器220的數(shù)字信號，通過和ARM處理器210內(nèi)部的溫度模型進行比較，找到相應(yīng)的數(shù)字溫度補償量，進一步的，輸出到全光纖電流互感器的相位調(diào)制器上進行光功率溫度漂移的補償。
[0043]本實用新型通過閉環(huán)控制互感器光源的輸出，解決了互感器光源受反射光的影響較大，輸出不穩(wěn)定且極易老化的問題，提高了互感器光源輸出的穩(wěn)定性和可靠性。本實用新型采用了閉環(huán)設(shè)計，對于光路上光反射和老化實現(xiàn)了補償設(shè)計，因此提高了互感器光源的輸出穩(wěn)定性。
[0044]綜上所述，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0045]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光源控制系統(tǒng)包括: 熱敏電阻，探測SLED光源溫度； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，前端與熱敏電阻連接，接收溫度轉(zhuǎn)換電壓;后端與ARM處理器相連，輸送溫度數(shù)字信號， 所述ARM處理器的前端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，接收溫度數(shù)字信號；所述ARM處理器的后端與相位調(diào)制器相連，根據(jù)實際溫度和溫度補償模型輸出控制光源功率，保持光源功率的穩(wěn)定性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)還包括:所述ARM處理器輸出的數(shù)字信號作用于所述相位調(diào)制器，用于控制光功率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述SLED光源是超寬帶光源。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述熱敏電阻為高靈敏度正溫度系數(shù)熱敏電阻。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為位數(shù)不低于1bit的高精度A/D。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)，其特征在于:所述ARM處理器的內(nèi)部集成了溫度模型，用于對溫度的補償和控制ARM輸出。
【專利摘要】本實用新型提供一種光纖電流互感器SLED光源控制系統(tǒng)，所述光源控制系統(tǒng)包括：高靈敏度熱敏電阻，探測光纖電流互感器內(nèi)部的溫度；模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)，把熱敏電阻獲得的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；ARM處理器，用作和模數(shù)轉(zhuǎn)換器對接，通過溫度數(shù)據(jù)找到對應(yīng)溫度模型中的補償值，然后把補償值反饋到光纖電流互感器的相位調(diào)制器上，以實現(xiàn)SLED光源的功率穩(wěn)定性。本實用新型通過檢測SLED光源的溫度和溫度模型補償來穩(wěn)定光源的輸出功率，解決了互感器光源受反射光的影響較大，輸出不穩(wěn)定且極易老化的問題，提高了互感器光源輸出的穩(wěn)定性和可靠性。
【IPC分類】G01R15/24
【公開號】CN205246735
【申請?zhí)枴緾N201521065074
【發(fā)明人】王威, 李濤, 吳軍偉
【申請人】常州市旭飛天成光電科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月17日