近年来,随着光电子技术的迅速发展,激光器已广泛应用于医疗,国防,测量等各个领域。
环境温度的变化直接影响激光的波长。
将高性能晶体振荡器,SAW滤波器,光放大器和激光二极管等关键元件的局部温度限制在较窄的范围内可以提高电子系统的精度。
激光器的内部工作精度保持在0.1nm以内。
由于温度对激光质量有很大影响,在恒定电流的情况下,温度每上升1°C,激光波长将增加约0.1 nm,温度过高,导致激光老化甚至被损坏。
激光器是一种高灵敏度,高成本的设备,因此控制器必须提供监控,限制和过载保护。
包括:自启动和过流保护,热电冷却器(TEC)电压,电流和温度传感。
停止异常工作电路以避免损坏激光器部件。
值得注意的是,环境温度变化对激光的影响要求控制器具有冷却和加热的能力。
通常,为了保持部件的温度稳定,将部件封装在固定温度的恒温器中。
为了提供一些调节公差,所选温度应高于所有条件下的环境温度。
这种方法已被广泛使用,特别是在超稳定时钟(如由恒温浴控制的晶体)的设计中。
然而,该方法在高温下的应用具有以下缺点:性能(例如噪声系数,速度和寿命)降低;当环境温度处于中间范围时,调节器消耗加热功率,当环境温度处于低端时需要两倍的功率;达到稳定温度所需的时间可能很长。
恒流源的控制电压为0V~5V。
如果输入由8位D / A控制,则分辨率为2. 5A×1 / 2e8 = 0.01A。
如果使用12位D / A,则可以精确到安全级别。
热敏电阻的电阻与温度呈非线性关系,大致呈电子指数形式。
因此,在高温部分,温度分辨率会降低,因此A / D转换器应优于12位。
并且在单片机的ROM中,组织热敏电阻的温度 - 电压关系表,并且通过查表的方法实现热敏电阻的温度转换和H桥的温度控制。
温度检测电路类似于恒流源,并使用NTC(负温度系数)热敏电阻作为温度检测器。
其中,由陶瓷粉末工艺制成的NTC组件对温度变化的微小变化具有最大的变化。
特别是,一些陶瓷NTC在其使用寿命期间具有0.05°C的稳定性(具有适当的老化)。
与其他温度传感相比,陶瓷NTC的尺寸特别小。
然后将热敏电阻连接到恒流源,对热敏电阻两端的电压进行采样,并将温度转换为电信号。