激光器光路检测电路及其失效检测方法与流程

本发明涉及激光器检测，特别是涉及一种激光器光路检测电路及其失效检测方法。

背景技术：

激光器是用于产生激光的装置，激光器内部包含产生激光的电路，称为光路，光路中包含激光产生元件，当光路正常工作时，激光产生元件会产生激光光线。激光器在生产的过程中，由于光路在生产过程中可能会出现错误安装，造成激光产生元件在光路正常通电时无法产生激光光线，同时，错误安装的光路持续通电可能会被严重损坏。因此，激光器的光路在通电测试时需要有可靠的措施确保激光器光路的安全，否则成本高昂的光路可能受损。

技术实现要素：

基于此，本发明提供一种可检测激光器的光路是否正常产生激光光线并产生保护信号的激光器光路检测电路及其失效检测方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种激光器光路检测电路，用于检测激光器中的光路能否正常产生激光，及用于输出保护信号voc，其特征在于，所述激光器光路检测电路包括检测模组、连接所述检测模组的前级运算模组及连接所述前级运算模组的后级运算模组；所述检测模组设有初始信号端；所述前级运算模组设有第一接收端及次级信号端；所述后级运算模组设有第二接收端、参照端及控制端；所述检测模组的初始信号端与所述前级运算模组的第一接收端连接；所述前级运算模组的次级信号端与所述后级运算模组的第二接收端连接。

本发明的激光器光路检测电路及其失效检测方法通过所述检测模组、前级运算模组及后级运算模组可根据激光器光路是否发出激光光线而可靠地产生相应的保护信号，在激光器光路通电后出现异常时能及时控制激光器光路与外部电源切断，从而避免了成本高的激光器光路在通电测试中受损。

在其中一个实施例中，所述检测模组包括电阻r1、r2、光电二极管pd1、及电容c1；所述电阻r1的一端与外部电源连接；所述电阻r1的另一端与所述光电二极管pd1的阴极连接；所述光电二极管pd1的阳极与所述电阻r2的一端连接；所述光电二极管pd1的阳极还与所述电容c1的一端连接；所述电阻r2的另一端与外部电源连接；所述电阻r2的另一端还与所述电容c2的另一端连接；所述电阻r2的一端作为所述检测模组的初始信号端，与所述前级运算模组连接。

在其中一个实施例中，所述前级运算模组包括电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、可变电阻r7、电容c2及芯片u1；所述电阻r3的一端连接外部电源；所述电阻r3的另一端连接芯片u1的反相端；所述电阻r3的另一端还连接所述电阻r4的一端；所述电阻r4的另一端连接可变电阻r7的一端；所述可变电阻r7的另一端连接所述电阻r5的一端；所述电阻r5的另一端作为所述前级运算模组的次级信号端，与所述后级运算模组连接；所述可变电阻r7的另一端还连接所述电阻r6的一端；所述可变电阻r7的另一端还连接所述芯片u1的输出端；所述电阻r6的另一端连接电容c2的一端；所述电容c2的另一端连接外部电源；所述芯片u1的正相端作为所述前级运算模组的第一接收端，与所述检测模组的初始信号端连接。

在其中一个实施例中，所述后级运算模组包括电阻r8、电容c3、电容c4、及芯片u2；所述芯片u2设有正电能端及负电能端；所述芯片u2的正相端作为所述后级运算模组的第二接收端，与所述前级运算模组的次级信号端连接；所述芯片u2的反相端与所述电阻r8的一端连接；所述电阻r8的另一端作为所述后级运算模组的参照端；所述芯片u2的反相端还与所述电容c4的一端连接；所述电容c4的另一端连接外部电源；所述芯片u2的正电能端连接外部电源；所述芯片u2的正电能端还连接电容c3的一端；所述芯片u2的负电能端连接所述电容c3的另一端；所述芯片u2的负电能端还连接外部电源；所述芯片u2的输出端作为所述后级运算模组的控制端。

一种激光器光路检测电路的失效检测方法，用于对所述激光器光路检测电路的失效性进行检测，检测过程中需用到外置光线检测模块，该外置光线检测模块能识别激光器光路是否有产生激光光线，其特征在于，所述激光器光路检测电路的失效检测方法包括如下步骤：

s10：将所述激光器光路检测电路接通外部电源，然后进入步骤s20；

s20：判断所述激光器光路检测电路输出的保护信号voc是否为高电位；若判断结果为是，则确定所述激光器光路检测电路失效，失效性检测过程直接结束；若判断结果为否，则进入步骤s30；

s30：令所述激光器中的光路通电，然后进入步骤s40；

s40：利用外置光线检测模块检测所述光路是否产生激光光线，若检测到光路未产生激光光线，则进入步骤s50；若检测到产生了激光光线，则进入步骤s60；

s50：令所述激光器的光路停止通电，调整所述激光器的光路，以使其能正常产生激光光线，然后进入步骤s30；

s60：分析所述保护信号voc的电位状态，若所述保护信号voc为低电位，则可确定所述激光器光路检测电路失效；若所述保护信号voc为高电位，则可确定所述激光器光路检测电路可有效识别激光器光路是否有产生激光光线并产生正确的控制信号voc。

附图说明

图1为本发明的一较佳实施例的激光器光路检测电路的结构图；

图2为图1所示的激光器光路检测电路的电路图；

图3为本发明的一较佳实施例的激光器光路检测电路的失效检测方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1及图2，为本发明一较佳实施方式的激光器光路检测电路10，用于检测激光器中的光路能否正常产生激光，即激光光线，且其向激光器的光路输出保护信号voc，当激光器光路检测电路10在光路通电后检测到光路未能正常产生激光光线时，该激光器光路检测电路10通过保护信号voc令激光器的光路停止通电；所述激光器光路检测电路10在工作时与外部电源连接；外部电源设有正极及负极，外部电源的负极作为参考地。所述激光器光路检测电路10包括检测模组20、连接所述检测模组20的前级运算模组30及连接所述前级运算模组30的后级运算模组40；所述检测模组20能检测所述光路是否有发出激光，并根据激光的强度向所述前级运算模组30输出相应幅值的初始判断信号；所述前级运算模组30将所述初始判断信号进行调整，并向所述后级运算模组40输出第一放大信号；所述后级运算模组40将第一放大信号与参考值进行对比，并向该激光器的光路发出保护信号voc。

所述检测模组20还与外部电源的正极及参考地连接；所述检测模组20设有初始信号端；所述检测模组20包括电阻r1、r2、光电二极管pd1、及电容c1；所述电阻r1的一端与所述外部电源的正极连接；所述电阻r1的另一端与所述光电二极管pd1的阴极连接；所述光电二极管pd1的阳极与所述电阻r2的一端连接；所述光电二极管pd1的阳极还与所述电容c1的一端连接；所述电阻r2的另一端与参考地连接；所述电阻r2的另一端还与所述电容c2的另一端连接；所述电阻r2的一端作为所述检测模组20的初始信号端，与所述前级运算模组30连接。

所述前级运算模组30设有第一接收端及次级信号端；所述前级运算模组30还与外部电源的正极及参考地连接；所述前级运算模组30包括电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、可变电阻r7、电容c2及芯片u1；所述电阻r3的一端连接参考地；所述电阻r3的另一端连接芯片u1的反相端；所述电阻r3的另一端还连接所述电阻r4的一端；所述电阻r4的另一端连接可变电阻r7的一端；所述可变电阻r7的另一端连接所述电阻r5的一端；所述电阻r5的另一端作为所述前级运算模组30的次级信号端，与所述后级运算模组40连接；所述可变电阻r7的另一端还连接所述电阻r6的一端；所述可变电阻r7的另一端还连接所述芯片u1的输出端；所述电阻r6的另一端连接电容c2的一端；所述电容c2的另一端连接参考地；所述芯片u1设有正电能端及负电能端；所述芯片u1的正电能端接外部电源的正极；所述芯片u1的负电能端接参考地；所述芯片u1的正相端作为所述前级运算模组30的第一接收端，与所述检测模组20的初始信号端连接。

所述后级运算模组40设有第二接收端、参照端及控制端；所述后级运算模组40还与外部电源的正极及参考地连接；所述后级运算模组40包括电阻r8、电容c3、电容c4、及芯片u2；所述芯片u2设有正电能端及负电能端；所述芯片u2的正相端作为所述后级运算模组40的第二接收端，与所述前级运算模组30的次级信号端连接；所述芯片u2的反相端与所述电阻r8的一端连接；所述电阻r8的另一端作为所述后级运算模组40的参照端；所述后级运算模组40的参照端通过端子pd_f_ref输入调整电压vref；所述芯片u2的反相端还与所述电容c4的一端连接；所述电容c4的另一端接参考地；所述芯片u2的正电能端连接外部电源正极；所述芯片u2的正电能端还连接电容c3的一端；所述芯片u2的负电能端连接所述电容c3的另一端；所述芯片u2的负电能端还连接参考地；所述芯片u2的输出端作为所述后级运算模组40的控制端；所述后级运算模组40的控制端通过端子pd_f向所述激光器的光路输出所述保护信号voc。

在其中一种实施方式中，外部电源的输入电压vcc为3.3v；所述激光器光路检测电路10正常工作时，所述检测模组20中的光电二极管pd1检测激光器的光路是否有产生激光光线；当激光器的光路正常产生激光光线，所述光电二极管pd1通过光电流，光电流通过所述电阻r2后，在所述电阻r2的一端产生一定幅值的感应电压信号，所述电阻r2一端的感应电压信号从所述第一接收端输入所述前级运算模组30；所述感应电压信号经所述第一运算模块放大后，成为二次电压信号，当有光电流产生时，所述二次电压信号的幅值接近供电电压vcc；所述二次电压信号从所述第二接收端输入所述第二运算模块；所述后级运算模组40的参照端输入调整电压vref，所述二次电压信号与所述调整电压vref通过所述芯片u2进行比较，且所述芯片u2的输出端输出保护信号voc；当有光电流产生时，所述保护信号voc为高电位；在所述激光器光路检测电路10正常有效的前提下，所述保护信号voc为高电位即表示所述激光器的光路产生了激光光线。

所述激光器光路检测电路10正常工作时，当激光器通电后，其光路未产生激光光线，则所述光电二极管pd1没有光电流通过，在所述电阻r2的一端的感应电压信号的为低电位；当所述感应电压信号的幅值约为零时，所述第一运算模块输出的二次电压信号为低电位，且由于所述二次电压信号的幅值低于所述调整电压vref，所述保护信号voc为低电位；在所述激光器光路检测电路10正常有效的前提下，所述保护信号voc为低电位即表示所述激光器的光路未产生激光光线。

通过调整所述可变电阻r7的阻值，可改变所述二次电压信号与所述感应电压信号之间的倍数关系。

所述激光器的光路在通电后一定时间内未接受到高电位的保护信号voc，则立即停止通电，以避免所述激光器的光路受损。

请参阅图3，为激光器光路检测电路的失效检测方法的流程；为保证所述激光器光路检测电路10能正确判断所述激光器的光路是否产生激光光线并产生准确的保护信号voc，需对所述激光器光路检测电路10的有效性进行检测，检测过程中需用到外置光线检测模块，所述外置光线检测模块能检测所述光路是否产生激光光线，所述激光器光路检测电路的失效检测方法包含的步骤如下：

s10：将所述激光器光路检测电路10接通外部电源，然后进入步骤s20。

s20：判断所述激光器光路检测电路10输出的保护信号voc是否为高电位；若判断结果为是，则确定所述激光器光路检测电路10失效，有效性检测过程直接结束；若判断结果为否，则进入步骤s30；

本步骤用于针对下述情况，在所述激光器光路检测电路10接通外部电源，但所述激光器的光路未接通外部电源时，所述光路不可能产生激光光线，正常情况下所述保护信号voc应该为低电平；若此时所述保护信号voc为高电平，则所述激光器光路检测电路10失效，不能应用于激光器光路的检测和保护；该情况下，所述激光器光路检测电路10失效的原因可能是以下两种，第一种原因是所述光电二极管pd1被短路，所述电阻r2的一端直接接通电阻r1的另一端，导致在未产生激光光线的情况下，在所述电阻r2的一端产生一定幅值的感应电压信号；第二种原因是所述光电二极管pd1被反向安装，即所述光电二极管pd1的阳极与所述电阻r1的另一端连接，所述光电二极管pd1的阴极与所述电阻r2的一端连接，导致所述激光器光路检测电路10接通外部电源后，所述光电二极管pd1直接正向导通，在所述电阻r2的一端产生一定幅值的感应电压信号。

s30：令所述激光器中的光路通电，然后进入步骤s40；

s40：利用外置光线检测模块检测所述光路是否产生激光光线，若检测到光路未产生激光光线，则进入步骤s50；若检测到产生了激光光线，则进入步骤s60。

s50：令所述激光器的光路停止通电，调整所述激光器的光路，以使其能正常产生激光光线，然后进入步骤s30。

s60：分析所述保护信号voc的电位状态，若所述保护信号voc为低电位，则可确定所述激光器光路检测电路10失效；若所述保护信号voc为高电位，则可确定所述激光器光路检测电路10可有效识别激光器光路是否有产生激光光线并产生正确的控制信号voc；

本步骤中，所述激光器光路检测电路10失效的原因可能是所述光电二极管pd1与其他元件的连接存在开路或所述光电二极管pd1内部损毁。

本实施例中，通过所述检测模组、前级运算模组及后级运算模组可根据激光器光路是否发出激光光线而可靠地产生相应的保护信号，在激光器光路通电后出现异常时能及时控制激光器光路与外部电源切断，从而避免了成本高的激光器光路在通电测试中受损。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。