基于單片機的光電檢測研究
3.4 噪聲處理及前置放大電路的設計
在光電檢測電路中其關鍵部分在于前置放大電路的設計以及噪聲處理,實際光電檢測電路中存在各種外部擾動和內部噪聲。外部擾動包括隨機波動和附加的光調制,光路傳輸介質的端流和背景起伏雜散光的入射以及檢測04電路所受到的電磁干擾等。這些擾動可以通過穩定輻射光源、去除雜散光、選擇偏振片等方法來得到解決。而內部噪聲主要是由檢測電路內部的一些半導體器件而產生。這些噪聲主要是以熱噪聲的形式出現,可以通過電容耦合的方法來消除這些噪聲。因此,為了減少外部擾動用單片機控制半導體激光器,生成一個有序激光脈沖信號,這就大大減少了外部擾動對系統的影響。為了減少與內部熱噪聲的影響,提高放大器輸出端的信噪比,選用無噪聲偏置放大電路,如圖5所示。
選擇C2大小,應使得在最低工作效率時他的電抗小于Rb,這樣Ra,Rb產生的熱噪聲便可通過C2旁通到地。這樣只有Rd產生少部分噪聲。為了計算確定一些具體的阻容元件參數的方便,將此電路作了微變等效分析。一般等效處理即將各種器件等效處理為相同形式的均方值(或有效值)電流源的形式。這樣便可以與其余的電路器件一起以統一方式建立等效的噪聲電路。通過計算可以得出此電路具有較高的信噪比,且能夠滿足此系統對信號的要求。
3.5 信號的判斷處理及控制信號的生成
此部分主要是信號經過放大整形后送入單片機進行處理,并且由單片機產生一路控制信號,可實現對不同設 備的同步控制。為了檢驗這一技術的可行性,我們設計并開發了激光密碼報警系統,通過試驗其性能穩定,操作方便簡捷。證明了這一方法是非??尚械?。
4 結語
此系統具有原理簡單、系統穩定、價格低廉、操作簡便等一些優點,使其能夠為更多的用戶所接受創造了條件。若將其接收部分進行改造,裝以光電軸或透鏡以便增大接收面積,可以進行靈活而快速的近中程通信與控制。其智能化程度比較高,只要改變單片機內的程序便可執行更多其他控制,有很大發展前景。在軍事方面,若將此裝置用于火箭炮的車外發射,便可進行更簡便、更優化、更遠距離的操作,不必擔心其車外發射電纜的斷裂和干擾。在民用方面,他可以用于防盜設備上,使其更具智能化和人性化,如防盜門、保險箱等。在工業方面,他可以用于控制一些大型的成組設備,或是同一流水線上的不同操作步驟。應用了單片機靈活的可編程特性技術,其應用范圍變得更加寬廣。
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