[发明专利]基于PSD的信号峰峰值获取装置、方法和光斑重心检测方法

说明书

本申请公开了一种基于PSD的信号峰峰值获取装置、方法和光斑重心检测方法，去除了现有技术中的峰峰值检测电路，增加同步触发单元，利用同步触发单元产生与原信号同频率同相位的方波信号，触发微控制器控制模数转换器对信号进行连续采样，将采样得到的信号利用软件程序对信号进行峰峰值进行计算，使得在原信号发生波形畸变，峰值无法保持恒定的情况下仍能正确采集到信号峰峰值，确保了后续计算结果的准确性，解决了现有的PSD传感信号采集方案在波形发生畸变，信号波形峰值无法保持恒定的情况下，无法准确采集到信号峰峰值，影响的计算结果的准确性的技术问题。

技术领域

本申请涉及光学信号处理技术领域，特别涉及一种基于PSD的信号峰峰值获取装置、方法和光斑重心检测方法。

背景技术

PSD(Position Sensitive Detectors)位置敏感检测器是一种可以照射在感光面上的光斑重心位置进行连续测量的传感器，当入射光斑落在器件感光面的不同位置时，PSD位置敏感检测器将对应输出不同的电流信号，通过对输出的电流信号进行处理，可确定入射光斑在PSD的位置。

现有的PSD传感信号采集方案的原理如图1所示，其主要原理是经TTL调制的激光打在PSD位置敏感检测器上，PSD位置敏感检测器输出对应的两路方波电流信号，两路方波电流信号经I/V转换与信号放大电路转换成方波电压信号，两路方波电压信号通过加法电路、减法电路进行加法、减法运算，然后通过峰峰值检测电路将方波电压信号转换为峰峰值，再送入模数转换器进行采样，最后由控制器进行计算，得出光斑重心位置。其中，图1中的峰峰值检测电路由采样保持器、脉冲发生器和减法电路组成，如图2所示。经研究发现，该现有的PSD传感信号采集方案，峰峰值检测电路由于采用的是硬件延时发出采样保持脉冲，延时时间具有固定性，只能固定取到信号周期中的两个点(比如一个信号周期中的1/4和3/4两个点)发出短脉冲进行峰值保持，在信号波形峰值较为恒定的情况下是适用的，但是在实际应用的情况下，经常会存在干扰光源，导致信号有杂波干扰，波形值产生畸变，此时，当采样脉冲发出的时候，取到的值就不一定是峰值，导致峰峰值检测不准确，影响计算结果的准确性。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于PSD的信号峰峰值获取装置、方法和光斑重心检测方法，用于解决现有的PSD传感信号采集方案在波形发生畸变，信号波形峰值无法保持恒定的情况下，无法准确采集到信号峰峰值，影响的计算结果的准确性的技术问题。

本申请第一方面提供了一种基于PSD的信号峰峰值获取装置，包括：PSD位置敏感检测器、I/V转换与信号放大电路、加法电路、减法电路、同步触发单元、模数转换器和微控制器；

所述PSD位置敏感检测器的输出端与所述I/V转换与信号放大电路的输入端电连接；

所述加法电路和所述减法电路分别与所述I/V转换电路与信号放大电路的输出端电连接；

所述同步触发单元的输入端和所述模数转换器的第一输入端均与所述加法电路的输出端电连接；

所述减法电路的输出端与所述模数转换器的第二输入端电连接；

所述同步触发单元的输出端和所述模数转换单元的输出端均与所述微控制器的输入端电连接。

可选的，还包括上位机；

所述上位机与所述微控制器电连接。

可选的，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。

本申请第二方面提供了一种基于PSD的信号峰峰值获取方法，在第一方面所述的任一种基于PSD的信号峰峰值获取装置中执行，包括：