[发明专利]线激光相机激光发生器的恒温控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种线激光相机激光器恒温控制系统，基于激光发射二极管结电压与温度的关系，对激光器在通过恒定电流的条件下，实时采集二极管结电压，经过MCU计算出当前温度。MCU再控制紧贴于激光发射二极管的制冷器，调节制冷功率使激光发射二极管处于恒温状态，使激光发生器维持恒定的光强输出，消除温度波动对激光发生器光强的影响，无需引入温度传感器，减少了信号的中转，因此控制精度高；同时增加了激光结电流调节模块，可根据不同的应用场景调节系统的工作电流，扩大了该控制系统的应用范围。

技术领域

本发明属于工业相机技术领域，具体涉及一种线激光相机激光发生器的恒温控制系统及控制方法。

背景技术

以激光束作为光源的线激光相机，由激光发生器发出激光束，通过相机采集图像，可实现工业测量。激光发生器在长时间工作后，会发生温度升高，由于激光发生器温度上升会导致发射光强的衰减，从而影响测量结果的稳定性，因此需要采取一定的方法，使激光发生器温度恒定，进而使激光束的发射光强恒定，以满足工业需求。

中国发明专利申请CN111045466A(一种激光器工作温度控制电路及其控制方法)中，通过设置电路，电路中包括主控芯片、监控电路、配置电路、温度反馈电路及激光器，在激光器内设置热敏电阻，主控芯片分别于配置电路和温度反馈电路连接，监控电路与配置电路连接，配置电路与温度反馈电路连接，温度反馈电路与激光器内置的热敏电阻连接。在激光器内部集成了制冷片，制冷片与配置电路连接。该电路中主控芯片通过设置温度反馈电路中可调电阻器的阻值，快速调节温度，同时主控芯片调节配置电路的电流输出端最大输出电流和电势差，主控芯片还能根据监控电路反馈的输出电流方向与大小判断状态是否正常，若异常则关闭配置电路输出功能。

中国发明专利申请CN105652918A(一种激光器温度控制电路)中，在电路中设有与激光器的热沉导热接触的制冷器，监测环境温度或激光器温度变化的温度传感器和控制制冷器工作状态的放大电路，放大电路分别与温度传感器和制冷器电连接。该电路中，温度传感器监测激光器或环境的温度变化，并将温度变化转变为电信号，经过放大电路处理后传送至制冷器，控制制冷器的工作状态，从而使激光器的温度恒定在一定范围内。该电路中通过功率放大器对制冷器发出电信号进而控制制冷器的制冷效果，具体为调节电阻值调节制冷器的工作电流。上述两件专利中均通过调节可调电阻器的阻值来调节温度，会出现调节滞后，影响系统稳定性。

除了上述方法之外，也可以首先通过温度传感器采集激光器的工作温度，并通过单片机产生PWM信号，PWM信号经过驱动电路，输出到热电制冷器，进而控制热电制冷器的工作。然而现有技术的这些方法中均需通过温度传感器采集激光器的温度，经过了一次信号转换，因此会影响温度控制的精度；同时现有技术的电路中并不包括控制对于激光器的输出电流并无额外的电路控制，因此只适用于稳定激光器发出某一个特定的恒定功率的情形，适用范围较窄。

发明内容

本发明欲解决的问题是现有技术中对激光发生器进行温度调控时，存在控制精度低、设计的电路适用范围较窄等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种线激光相机激光发生器的恒温控制系统，包括与激光发生器接触的制冷器、激光结电压采集模块、MCU、制冷器制冷量调节模块、模数转换模块和数模转换模块；

所述激光结电压采集模块的输出端与MCU的输入端相连；

所述MCU的输出端与制冷器制冷量调节模块的输入端相连；

所述制冷器制冷量调节模块的输出端与制冷器相连；

所述模数转换模块位于激光结电压采集模块和MCU之间；

所述数模转换模块位于MCU和制冷器制冷量调节模块之间。