[发明专利]基于双PSD的信号处理装置、光斑重心检测装置和方法

权利要求书

1.一种基于双PSD的信号处理装置，其特征在于，包括：第一PSD位置敏感检测器、第二PSD位置敏感检测器、第一减法电路、第二减法电路和加法电路；

所述第一PSD位置敏感检测器用于接收TTL激光和干扰光；

所述第二PSD位置敏感检测器用于接收所述干扰光；

所述第一PSD位置敏感检测器与所述第二PSD位置敏感检测器相邻设置；

所述第一减法电路与所述第一PSD位置敏感检测器、所述第二PSD位置敏感检测器电连接，用于将所述第一PSD位置敏感检测器产生的两路TTL激光电流信号与干扰光电流信号的叠加电流信号分别与所述第二PSD位置敏感检测器产生的两路干扰光电流信号做减法运算，得到两路去干扰电流信号；

所述加法电路和所述第二减法电路均与所述第一减法电路电连接，用于分别对所述第一减法电路输出的所述两路去干扰电流信号进行加法运算和减法运算。

2.根据权利要求1所述的基于双PSD的信号处理装置，其特征在于，还包括I/V转换与信号放大电路；

所述I/V转换与信号放大电路的输入端连接所述第一PSD位置敏感检测器的输出端和所述第二PSD位置敏感检测器的输出端；

所述I/V转换与信号放大电路的输出端连接所述第一减法电路的输入端。

3.一种光斑重心检测装置，其特征在于，包括权利要求2中所述的基于双PSD的信号处理装置，还包括：同步触发单元、模数转换器、微控制器和上位机；

所述基于双PSD的信号处理装置的加法电路输出端与所述同步触发单元的输入端电连接；

所述基于双PSD的信号处理装置的加法电路输出端、第二减法电路输出端均与所述模数转换器的输入端电连接；

所述同步触发单元的输出端、所述模数转换器的输出端与所述微控制器电连接；

所述微控制器还与所述上位机电连接。

4.根据权利要求3所述的光斑中心获取装置，其特征在于，所述同步触发单元包括依次电连接的隔离缓冲单元、衰减单元、直流偏置单元和比较单元；

所述隔离缓冲单元与所述加法电路电连接；

所述比较单元与所述微控制器电连接。

5.一种光斑重心检测装置，其特征在于，包括权利要求2中所述的基于双PSD的信号处理装置，还包括：峰峰值检测电路、模数转换器和微控制器；

所述峰峰值检测电路的输入端与所述加法电路的输出端、所述第二减法电路的输出端电连接；

所述峰峰值检测电路的输出端与所述模数转换器的输入端电连接；

所述模数转换器的输出端与所述微控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的光斑重心检测装置，其特征在于，所述峰峰值检测电路包括：采样保持器、脉冲发生器和第三减法电路；

所述脉冲发生器与所述采样保持器电连接；

所述采样保持器与所述减法电路电连接。

7.一种光斑重心检测方法，在权利要求3-4中任一项所述的光斑中心获取装置中执行，其特征在于，包括：

对第一PSD位置敏感检测器输出的两路含有TTL激光电流信号与干扰光电流信号的叠加电流信号、第二PSD位置敏感检测器输出的两路干扰光电流信号进行预处理，所述预处理包括依次执行的I/V转换与信号放大、第一减法运算、加法运算和第二减法运算；

生成与所述加法运算得到的第一信号同频同相的同步触发信号；

基于所述同步触发信号判断所述第一信号的信号频率是否正确，若是，则根据预置采样周期对所述第一信号和第二减法运算产生的第二信号进行连续ADC采样，得到采样信号；

计算所述采样信号的峰峰值；

基于所述采样信号的峰峰值，根据光斑重心位置计算公式计算光斑重心位置，所述光斑重心位置计算公式为：

其中，I_x1、I_x2分别为PSD位置敏感检测器输出的两路电流信号，x为光斑重心距离PSD位置敏感检测器中心点的位置，L_x为PSD位置敏感检测器感光面长度。