[实用新型]激光器温度检测和控制电路

说明书

技术领域：

本实用新型涉及的是温度检测和控制电路，具体涉及的是激光器温度检测和控制电路。

背景技术：

温度控制是保证激光器正常工作非常重要的物理量，传统的温度检测采用温度传感器如热电阻、热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等将温度变换为电压信号，常采用惠斯通电桥实现对温度的检测，将激光器内置温度传感器作为惠斯通电桥的一个桥臂，当惠斯通电桥不平衡时，激光器温度传感器两端将产生差分电压，将差分电压进行AD检测从而实现温度的控制。惠斯通电桥检测激光器温度主要的缺点是输入和输出信号没有共地，这样将产生很大的噪声干扰，同时引线的连接将引线电阻引入导致很大的测量误差。比例法测量激光器温度是将激光器温度检测电阻与参考电阻串联，并施加激励源，由于流过激光器温度检测电阻与参考电阻的电流相同，二者电压比即为电阻值之比。该电路结构简单，所需器件比较少，但测量精度不高，同时引线电阻的存在导致测量误差，从而影响激光器温度控制精度。为了消除引线电阻导致的测量误差，常采用三线制或四线制接法。四线制接法在需要高精度温度控制领域得到了广泛应用，但是，由于成本及其接线方式等因素的制约，在工业温度控制领域，三线制的接法得到了广泛应用。随着数字核心处理器的发展，如51单片机、DSP2812和集成ARM，数字温度控制在高精度温度控制领域得到了广泛应用，由于数字核心处理器硬件资源有AD接口，但是AD转换精度都不高，这就制约了高精度温度控制领域的应用，特别是激光器温度控制对温度稳定提出很高的要求。针对激光器温度控制工程背景，激光器温度检测与控制电路在激光器控制中占有非常重要的地位。

发明内容：

本实用新型的目的是提供激光器温度检测和控制电路，这种激光器温度检测和控制电路用于解决现有技术中激光器温度测量装置存在测量误差的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种激光器温度检测和控制电路由核心微处理器STM32、TEC温度控制电路、激光器、AD转换芯片AD7793、液晶显示器构成，AD转换芯片AD7793内置恒流源采用四线制接法与激光器内置温度检测电阻RTD联接，AD转换芯片AD7793与核心微处理器STM32模拟转换接口AD联接，核心微处理器STM32通过通用输入输出接口GPIO与TEC温度控制电路PWM输入端口联接，TEC温度控制电路的TEC控制端与激光器的TEC输入端联接；TEC温度控制电路故障输出与核心微处理器STM32通用输入输出端口联接，核心微处理器STM32外设接口与液晶显示器联接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型可以实现对激光器温度检测并实现高精度温度控制，具有过流及超温度保护功能，同时可以对过流、超温及欠压实现故障指示；

2、本实用新型与传统温度控制电路相比，具有高效、低功耗和低噪声的优点；

3、本实用新型克服传统的模拟温度控制的缺点，采用数字控制结合脉冲宽度调制技术（PWM），具有动态响应快和稳态精度高等优点；

4、本实用新型采用四线制接激光器的温度采样电阻，克服引线电阻引起的测量误差。

附图说明

图1是本实用新型的结构连接框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示，这种激光器温度检测和控制电路由核心微处理器STM32、TEC温度控制电路、激光器、AD转换芯片AD7793、液晶显示器构成，AD转换芯片AD7793内置恒流源采用四线制接法与激光器内置温度检测电阻RTD联接，AD转换芯片AD7793与核心微处理器STM32模拟转换接口AD联接，核心微处理器STM32通过通用输入输出接口GPIO与TEC温度控制电路PWM输入端口联接，TEC温度控制电路的TEC控制端与激光器的TEC输入端联接；TEC温度控制电路故障输出与核心微处理器STM32通用输入输出端口联接，STM32串行外设接口与液晶显示联接。

本实用新型采用AD7793提高温度采样精度。AD7793内置两路恒流源，24位内置ADC转换，具有低噪声、低功耗的特点，通过四线制连接激光器温度检测电阻消除引线电阻引起的测量误差。激光器实际温度通过AD7793经核心微处理器STM32模拟转换接口AD实现高精度温度检测，核心微处理器STM32内部给定温度与实际温度构成温度闭环控制，生成可调PWM脉冲信号，调制后的PWM信号经核心微处理器STM32通用输入输出口GPIO输出，控制TEC温度控制电路实现激光器的高精度温度闭环控制。