本实用新型属于仪器仪表领域，具体涉及一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路。
背景技术：
浊度是水质检测的重要指标之一。光电检测法是目前最常用的浊度分析方法。此检测方法中的光源逐渐被激光光源替代。激光二极管发出的光是单色光，强度大，方向性好。但温度和时间漂移及老化等因素易引起LD 输出功率发生变化，所以能够自动调节LD输出光功率稳定是至关重要的。光源检测端避免不了各种杂散光以及其他来源不明的交流电磁干扰，这些干扰一般处于低频段，同时这些干扰也会使传感器性能大大降低，测量值不准确。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，能够控制激光二极管的发光功率和发光强度，消除浊度测量中的各种干扰，保证测量值的准确性。
为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，包括发光模块、用于控制发光模块发光功率的调制解调模块、用于控制发光模块发光强度的恒流源模块以及用于检测发光模块发光强度的检测模块；所述调制解调模块的输入端与控制器的输出端相连，输出端与恒流源模块输入端相连；恒流源模块的输出端与发光模块的输入端相连；发光模块的检测输出端与检测模块的输入端相连；检测模块的输出端与控制器的输入端相连。
进一步，如上述所述的一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，所述调制解调模块包括D/A信号输出端和脉冲信号输出端，脉冲信号输出端通过第三三极管的集电极与D/A信号输出端相连。
进一步，如上述所述的一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，所述恒流源模块包括第一放大器以及第一三极管和第二三极管组成的达林顿管；第一放大器的同相输入端与调制解调模块的输出端相连，第一放大器反相输入端与第二三极管的发射极相连，第一放大器输出端与第一三极管的基极相连。
进一步，如上述所述的一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，所述恒流源模块还包括两个并联的第五电阻和第六电阻，第五电阻和第六电阻设置在第一放大器反相输入端与第二三极管的连线上。
进一步，如上述所述的一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，所述发光模块包括激光二极管，激光二极管包括激光发射部分和激光接收部分,激光发射部分的负极与达林顿管的输出端相连，激光接收部分的正极与检测模块的输入端连接。
进一步，如上述所述的一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，所述检测模块包括第二放大器，第二放大器同相输入端与激光接收部分的正极相连，第二放大器反相输入端通过并联设置的电容和电阻与第二放大器输出端连接；所述第二放大器同相输入端与激光接收部分的连接线上设有用于检测激光二极管发光强度的第七电阻。
进一步，如上述所述的一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，所述第二放大器同相输入端与激光接收部分的连接线上还设有用于防止大电流烧坏第二放大器的第八电阻。
本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型的激光二极管发光电路，采用D/A信号和脉冲信号的调制解调，可以有效地控制激光二极管的发光功率和杂散光以及其他来源不明的交流电磁干扰，提高了传感器的测量性能；电路简单，控制方便，易于调制。
附图说明
图1是本实用新型脉冲控制激光二极管发光电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1所示，是本实用新型提供的一种在线浊度传感器脉冲控制激光二极管发光电路，其包括调制解调模块10、恒流源模块20、发光模块31 以及检测模块30，调制解调模块10的输入端与控制器输出端相连，输出端Vin与恒流源模块20的输入端相连；恒流源模块20的输出端与发光模块31的输入端相连，发光模块31输出端与检测模块30的输入端相连，检测模块30的输出端与控制器的输入端相连。调制解调模块10用于控制发光模块31中激光二极管的发光功率；恒流源模块20用于控制发光模块31 中激光二极管的电流大小来控制其发光强度；检测模块30用于检测发光模块31中激光接收部分接受到的激光二极管光强电流。
调制解调模块10包括D/A信号输出端DA-OUT和脉冲信号输出端 DA-CONFIG，脉冲信号输出端DA-CONFIG上连接第三三极管Q3，并与第三三极管Q3的基极连接，第三三极管Q3发射极接地DGND，集电极与D/A信号输出端连接。D/A信号输出端DA-OUT设置一个第一电阻R1，阻值为4.7k。脉冲信号输出端DA-CONFIG上与第三三极管Q3之间设置一个第二电阻R2，阻值为2k。
恒流源模块20包括相连接的第一放大器U1A和达林顿管。达林顿管包括两个相同三极管，即第一三极管Q1和第二三极管Q2，第一三极管Q1的集电极和第二三极管Q2的集电极相连，第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的基极相连。第一放大器U1A的同相输入端3与调制解调模块10 的输出端相连，反相输入端2与第二三极管Q2的发射极相连，输出端1 与第一三极管Q1的基极相连。第一放大器U1A同相输入线8通过3.3V电压供电，供电线上设有第一电容C1，第一电容C1输出端接地DGND。第一放大器U1A反相输入线4接地DGND。第一放大器U1A输出端1与第一三极管Q1之间的连线上设有第三电阻R3。第一放大器U1A反相输入端2与第二三极管Q2发射极的连线上设有第四电阻R4以及两个并联的第五电阻R5 和第六电阻R6，两个并联电阻的公共端接地DGND。第三电阻R3的阻值1K, 第四电阻R4的阻值10K，第五电阻R5和第六电阻R6阻值为82R，电容C1 为0.1μF。第一放大器为信号放大器。
发光模块31包括激光二极管，激光二极管包括激光发射部分LD和激光接收部分PD,激光发射部分LD的负极与达林顿管的输出端连接，正极与激光接收部分PD的负极连接，激光接收部分PD的正极与检测模块30相连，激光发射部分LD和激光接收部分PD的公共端通过5V的电压供电。
检测模块30包括第二放大器U1B，第二放大器U1B同相输入端5与激光接收部分PD正极连接，第二放大器U1B反相输入端6与其输出端7 连接。第二放大器U1B同相输入端5与激光接收部分PD的连接线上设有用于检测激光二极管发光强度的第七电阻R7和用于防止激光接收部分PD有大电流烧坏第二放大器的第八电阻R8，第二放大器U1B反相输入端6与输出端7的连接线上并列设置电容C2和第九电阻R9。第七电阻R7为采样电阻，阻值1k；第八电阻R8为保护电阻，阻值10k；第九电阻R9为49.9k； C2为220pF。第二放大器U1B为运算放大器。
由此，激光二极管中的激光接收部分PD为激光发射部分LD发光自检测端，激光接收部分PD端的电流与光输出量成正比。第一放大器U1A、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6组成恒流源电路，电流大小由电压输入Vin和R5//R6决定。通过控制激光发射部分LD的电流大小来控制激光发射部分LD的发光强度。此测量电路避免不了各种杂散光和其他来源不明的交流电磁干扰，这些干扰一般处于低频段。为避免或消除这些干扰，所以电路采用调制解调模块，通过脉冲信号对激光发射部分LD驱动电流进行调制。控制器信号经数模转换器后输入到DA-OUT端，信号初始高电压为1V，低电压为0.4V的周期为 132ms的方波信号，高电平时间为120ms。DA-CONFIG输入信号为周期12ms 的脉冲信号，脉冲时间为140us。每10个DA-CONFIG端的脉冲信号与DA-OUT 端高电平相对应。最终Vin端的信号为周期12ms的脉冲信号。此脉冲信号的幅值Vh为数模转换后的电压值。Vin经恒流源电路后使激光发射部分LD 发光，通过激光发射部分LD的电流为Vh/(R5//R6)。第一三极管Q1和第二三极管Q2组成的达林顿管可以有效放大通过激光发射部分LD的电流。激光接收部分PD端通过第七电阻R7检测激光发射部分LD的光强。第八电阻R8，防止激光接收部分PD端有大电流烧坏第二放大器U1B。光强电压通过第二放大器U1B送入控制器，控制器通过激光接收部分PD端反馈的光强电压的大小可以控制数模转换器输出电压幅值的大小，从而可以有效的控制激光发射部分LD的发光功率。
本实用新型的在线浊度传感器脉冲控制激光二级管发光电路并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。