PSD传感器信号处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种PSD传感器信号处理系统。

背景技术：
：

信号处理电路结合PSD传感器和激光二极管可以实现微小距离测量。激光二极管和PSD传感器之间为非接触式结构，可以实现非接触式测量。PSD传感器是一种将光能转化成电流信号的传感器，工作在微安级电流状态，激光二极管和PSD传感器之间距离变化产生的微安级的电流信号很容易受到外界的干扰和破坏，不容易准确测量。

技术实现要素：
：

为了克服现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种PSD传感器信号处理系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种PSD传感器信号处理系统，其组成包括恒流源控制芯片、电流转换电压芯片，所述的恒流源控制芯片分别与基准电压源芯片、电流转换电压芯片、恒流源驱动MOS管相连接组成激光二极管驱动电路；所述的恒流源驱动MOS管与激光二极管接口相连接构成输出接口，以向外界提供50mA驱动电流；所述的电流转换电压芯片与电压放大芯片、PSD传感器接口相连接构成PSD传感器的微弱信号处理电路；所述的电压放大芯片与信号输出接口相连接构成模拟电压输出接口；电源接口分别与所述的基准电压源芯片、所述的电流转换电压芯片、所述的电压放大芯片、所述的恒流源控制芯片、所述的电源指示灯相连接，构成一套完整的信号处理单元，实现对PSD传感器和激光二极管两个元件的信号处理。

本实用新型的有益效果：

本实用新型主要针对PSD传感器和激光二极管进行信号处理，主要包括激光二极管的驱动和PSD传感器信号的变换。信号处理电路结合一维PSD传感器主要应用在微小距离的测量领域，测量精度可以达到1μm。

本实用新型实现PSD传感器和激光二极管两个元件的信号处理。对激光二极管的驱动采用MOS管和运算放大器相结合的方式，实现50mA恒流源驱动。在本实用新型的信号处理电路中，首先将电流信号转化成电压信号，然后分别对电压差信号和电压和信号进行处理。其中，电压差信号是测量距离信号，经过处理，在位置信号输出接口输出-10V—+10V的电压；电压和信号是激光二极管和PSD传感器之间距离变化的控制信号。在信号处理电路中对两者都进行运算和控制，这样可以大幅度降低测量误差，提高测量精度。基于这些优势本信号处理电路可以广泛的应用在光学位置和角度的测量、远程光学控制系统、位移和振动监测、激光光束校准等领域。

本实用新型的工作原理如下所述：接通电源接口电压，电源指示灯点亮，从恒流源驱动接口输出50mA电流点亮激光二极管。二极管发出660nm的红色激光，激光经过透镜变成平行光照射到PSD传感器上。传感器的电流信号通过接口进入电流转换电压芯片，信号经过转换芯片变成两路，一路为电压差信号，一路为电压和信号。电压差信号经过电压放大芯片放大后通过信号输出接口输出。另一路电压和信号通过恒流源控制芯片控制恒流源电流输出。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。图中，1为基准电压源芯片，2为电流转换电压芯片，3为电压放大芯片，4为恒流源驱动MOS管，5为恒流源控制芯片，6为PSD传感器接口，7为激光二极管接口，8为电源接口，9为电源指示灯，10为信号输出接口。

附图2是本实用新型信号处理部分的电路原理图。

附图3是本实用新型激光管驱动部分的电路原理图。

具体实施方式：

实施例1：

一种PSD传感器信号处理系统，其主要由恒流源控制芯片，电流转换电压芯片、电压放大芯片、基准电压源芯片等元件构成。所述的恒流源控制芯片分别与基准电压源芯片、电流转换电压芯片、恒流源驱动MOS管相连接组成激光二极管驱动电路；所述的恒流源驱动MOS管与激光二极管接口相连接构成输出接口，以向外界提供50mA驱动电流；所述的电流转换电压芯片与电压放大芯片、PSD传感器接口相连接构成PSD传感器的微弱信号处理电路；所述的电压放大芯片与信号输出接口相连接构成模拟电压输出接口；电源接口分别与所述的基准电压源芯片、所述的电流转换电压芯片、所述的电压放大芯片、所述的恒流源控制芯片、所述的电源指示灯相连接，构成一套完整的信号处理单元，实现对PSD传感器和激光二极管两个元件的信号处理。

对激光二极管的驱动采用MOS管和运算放大器相结合的方式，实现50mA恒流源驱动。对PSD传感器的信号处理，首先将微弱的电流信号转化成电压信号，然后再对电压差信号和电压和信号分别处理。电压差信号是测量距离信号，经过处理在位置信号输出接口输出-10V—+10V电压；电压和信号是激光二极管和PSD传感器之间距离变化的控制信号。另外，电路板的每一边角处存在一个M3的螺钉固定孔，整个电路板共4个固定孔。激光二极管接口正常工作时输出50mA恒定电流。在PSD传感器和激光二极管接通后，在位置信号输出接口处可以检测到-10V—+10V电压。电路板上贴片电阻和电容一律应用0805封装；贴片LED和磁珠应用0805封装；贴片电解为16V/10μF，封装为1206封装；电路板的每一边角处存在一个M3的螺钉固定孔，整个电路板共4个固定孔。

信号处理电路正常工作中的明显特征是：两个电源指示灯点亮。红色LED灯点亮代表+12V电源接通；绿色LED灯点亮代表-12V电源接通。