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光学器件的功率检测装置、方法及设备

阅读:933发布:2021-06-07

专利汇可以提供光学器件的功率检测装置、方法及设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 提供一种光学器件的功率检测装置、方法及设备,该装置包括: 电流 源、光学器件、 电压 信号 采集模 块 、比较模块和现场可编程 逻辑 门 阵列FPGA模块;电流源与光学器件连接,电压信号采集模块分别与电流源、比较模块和FPGA模块连接,FPGA模块还与比较模块连接,电流源用于向光学器件供电;电压信号采集模块用于采集电流源对应的电压信号,向比较模块发送电压信号;FPGA模块用于向比较模块发送第一参考电压;比较模块用于在确定电压信号的幅值大于第一参考电压时,向FPGA模块发送第一指示信息;FPGA模块用于根据第一指示信息对电压信号 采样 得到采样结果,根据采样结果确定光学器件的功率。提高了光学器件的功率检测效率。,下面是光学器件的功率检测装置、方法及设备专利的具体信息内容。

1.一种光学器件的功率检测装置,其特征在于,包括:电流源、光学器件、电压信号采集模、比较模块和现场可编程逻辑阵列FPGA模块;所述电流源与所述光学器件连接,所述电压信号采集模块分别与所述电流源、所述比较模块和所述FPGA模块连接,所述FPGA模块还与所述比较模块连接,其中,
所述电流源用于向所述光学器件供电;
所述电压信号采集模块用于采集所述电流源对应的电压信号,并向所述比较模块发送所述电压信号;
所述FPGA模块用于确定第一参考电压,并向所述比较模块发送所述第一参考电压;
所述比较模块用于比较所述电压信号和所述第一参考电压,并在确定所述电压信号的幅值大于所述第一参考电压时,向所述FPGA模块发送第一指示信息;
所述FPGA模块还用于根据所述第一指示信息对所述电压信号进行采样,得到采样结果,并根据所述采样结果确定所述光学器件的功率。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电压信号采集模块包括负载电阻和第一运算单元,其中,
所述负载电阻串联在所述电流源的输入端或输出端;
所述第一运算单元并联在所述负载电阻两端,所述第一运算单元用于采集所述负载电阻两端的电压信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一运算单元包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻,其中,
所述第一电阻的一端与所述负载电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第一运算放大器反相输入端连接;
所述第二电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接,所述第二电阻的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接;
所述第三电阻的一端与所述负载电阻的另一端连接,所述第三电阻的另一端与所述第一运算放大器的同向输入端连接;
所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的同向输入端连接,所述第四电阻的另一端接地;
所述第一运算放大器的输出端分别与所述比较模块的输入端和所述FPGA模块的输入端连接。
4.根据权利要求2或3所述的装置,其特征在于,所述电压信号采集模块还包括第二运算单元,其中,
所述第二运算单元的输入端与所述第一运算单元的输出端连接;
所述第二运算单元的输出端与所述FPGA模块的输入端连接;所述第二运算单元用于对所述电压信号中的交流电压信号进行放大处理。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第二运算单元包括第二运算放大器、第五电阻和第六电阻,其中,
所述第一运算单元的输出端与第二运算放大器的同向输入端连接;
所述第五电阻的一端接地,所述第五电阻的另一端与所述第二运算放大器的反向输入端连接;
所述第六电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接,所述第六电阻的另一端与所述第二运算放大器的输出端连接;
所述第二运算放大器的输出端与所述FPGA模块的输入端连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的装置,其特征在于,所述比较模块包括第三运算放大器和第七电阻,其中,
所述第三运算放大器的反相输入端与所述电压信号采集模块的输出端连接;
所述第三运算放大器的同向输入端与所述FPGA模块的输出端连接;
所述第三运算放大器的输出端与所述FPGA模块的输入端连接;
所述第七电阻的一端与所述第三运算放大器的同向输入端连接,所述第七电阻的另一端接地。
7.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,所述FPGA模块具体用于:
执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压,并向所述比较模块发送所述第一参考电压;
若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,接收到所述比较模块发送的所述第一指示信息,则对所述电压信号进行采样操作,得到一个采样结果;
若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,未接收到所述比较模块发送的所述第一指示信息,则执行所述参考电压确定操作,以得到新的第一参考电压;
重复执行N次所述参考电压确定操作、及M次所述采样操作之后,得到所述M个采样结果,并根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率,所述N为预设的正整数,所述M为正整数,所述M小于或等于所述N。
8.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,所述FPGA模块具体用于:
根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长;
根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流;
根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定所述光学器件的功率。
9.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,所述FPGA模块具体用于:
在第i次执行参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第i个参考电压确定为所述第一参考电压;其中,所述参考电压序列中包括N个预设的参考电压,所述i为小于或等于所述N的正整数,所述M小于或等于所述N。
10.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,所述FPGA模块具体用于:
在第j次执行参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第j个参考电流确定为所述第一参考电流;其中,所述参考电流序列中包括N个预设的参考电流,所述j为小于或等于所述N的正整数,所述M小于或等于所述N;
根据所述第一参考电流,确定所述第一参考电压。
11.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,所述FPGA模块具体用于:
所述FPGA模块还用于根据所述第一指示信息对所述电压信号进行采样,在所述FPGA模块采样得到预设个采样点时,得到一个采样结果。
12.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,所述比较模块还用于,在确定所述电压信号的幅值小于或等于所述第一参考电压时,向所述FPGA模块发送第二指示信息;
相应的,所述FPGA模块具体用于,在接收到所述第一指示信息时,开始对所述电压信号进行采样,在接收到所述第二指示信息时,停止对所述电压信号进行采样,以得到一个采样结果。
13.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,所述FPGA模块还与所述电流源连接,其中,所述FPGA模块还用于根据所述光学器件的功率控制所述电流源的输出。
14.一种光学器件的功率检测方法,其特征在于,
执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压;
若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值大于所述第一参考电压,则对所述电压信号进行采样操作,得到一个采样结果,所述电流源用于向所述光学器件供电;
若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值均小于或等于所述第一参考电压,则重新执行所述参考电压确定操作,以得到新的第一参考电压;
重复执行N次所述参考电压确定操作、及M次所述采样操作之后,得到M个采样结果,所述N为预设的正整数,所述M为正整数,所述M小于或等于所述N;
根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率,包括:
根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长;
根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流;
根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定所述光学器件的功率。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压,包括:
在第i次执行所述参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第i个参考电压确定为所述第一参考电压;其中,所述参考电压序列中包括N个预设的参考电压,所述i为小于或等于所述N的正整数。
17.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压,包括:
在第j次执行所述参考电压确定操作时,将预设参考电流序列中第j个参考电流确定为所述第一参考电流;其中,所述参考电流序列中包括N个预设的参考电流,所述j为小于或等于所述N的正整数;
根据所述第一参考电流,确定所述第一参考电压。
18.根据权利要求14-17任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率之后,还包括:
根据所述功率,控制所述电流源的输出。
19.一种光学器件的功率检测装置,其特征在于,包括第一确定模块、采样模块和第二确定模块,其中,
所述第一确定模块用于,执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压;
所述采样模块用于,若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值大于所述第一参考电压时,则对所述电压信号进行采样操作,得到一个采样结果,所述电流源用于向所述光学器件供电;
所述第一确定模块还用于,若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值均小于或等于所述第一参考电压,则重新执行所述参考电压确定操作,以得到新的第一参考电压;
所述第一确定模块重复执行N次所述参考电压确定操作、及所述采样模块重新执行M次所述采样操作之后,得到M个采样结果,所述N为预设的正整数,所述M为正整数,所述M小于或等于所述N;
所述第二确定模块用于,根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第二确定模块具体用于:
根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长;
根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流;
根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定所述光学器件的功率。
21.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块具体用于:
在第i次执行所述参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第i个参考电压确定为所述第一参考电压;其中,所述参考电压序列中包括N个预设的参考电压,所述i为小于或等于所述N的正整数。
22.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块具体用于:
在第j次执行所述参考电压确定操作时,将预设参考电流序列中第j个参考电流确定为所述第一参考电流;其中,所述参考电流序列中包括N个预设的参考电流,所述j为小于或等于所述N的正整数;
根据所述第一参考电流,确定所述第一参考电压。
23.根据权利要求19-22任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括控制模块,其中,
所述控制模块用于,在所述第二确定模块根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率之后,根据所述功率,控制所述电流源的输出。
24.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序用于实现权利要求14-18任一项所述的光学器件的功率检测方法。

说明书全文

光学器件的功率检测装置、方法及设备

技术领域

[0001] 本申请涉及计算机技术领域,尤其涉及一种光学器件的功率检测装置、方法及设备。

背景技术

[0002] 目前,很多终端设备(例如手机、电脑等设备)中包括光学器件,例如,光学器件可以包括人脸识别虹膜识别模块等。
[0003] 在光学器件工作过程中,由电流源向光学器件进行供电,为了防止光学器件的功率过大而对光学器件造成损伤,需要控制电流源向光学器件输入的电流大小。在现有技术中,通常采集向光学器件输入的模拟电压信号,并通过模数转换器(Analog to Digital Converter,简称ADC)对采集得到模拟的电压信号进行模数转换,得到数字电压信号,并向控制模块发送数字电压信号,控制模块根据数字电压信号确定光学器件的功率,并根据光学器件的功率,控制电流源向光学器件输出电流的大小。
[0004] 然而,ADC进行模数转换通常需要较长时间,导致光学器件的功率检测效率较低。发明内容
[0005] 本申请提供一种光学器件的功率检测装置、方法及设备,提高了光学器件的功率检测效率较低。
[0006] 第一方面,本申请提供一种光学器件的功率检测装置,该装置包括电流源、光学器件、电压信号采集模块、比较模块和FPGA模块;电流源与光学器件连接,电压信号采集模块分别与电流源、比较模块和FPGA模块连接,FPGA模块还与比较模块连接。
[0007] 电流源用于向光学器件供电。电压信号采集模块用于采集电流源对应的电压信号,并向比较模块发送电压信号。FPGA模块用于确定第一参考电压,并向比较模块发送第一参考电压。比较模块用于比较电压信号和第一参考电压,并在确定电压信号的幅值大于第一参考电压时,向FPGA模块发送第一指示信息。FPGA模块还用于根据第一指示信息对电压信号进行采样,得到采样结果,并根据采样结果确定光学器件的功率。
[0008] 在本申请提供的光学器件的功率检测装置中,每一个第一参考电压对应一个预设电流,采样结果可以指示光学器件的电流为预设电流的时长,根据多个预设电流、及每个预设电流对应的时长可以确定得到光学器件的功率。由于FPGA模块的采样速率、以及根据采样结果计算功率的时长远小于ADC进行模数转换的效率,进而提高了光学器件的功率检测效率。
[0009] 在一种可能的实施方式中,电压信号采集模块包括负载电阻和第一运算单元,其中,负载电阻串联在电流源的输入端或输出端;第一运算单元并联在负载电阻两端,第一运算单元用于采集负载电阻两端的电压信号。
[0010] 在电压信号采集模型中设置负载电阻,将负载电阻两端的电压信号确定为电流源对应的电压信号,可以更加方便的采集电流源对应的电压信号。
[0011] 在另一种可能的实施方式中,第一运算单元包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻,其中,第一电阻的一端与负载电阻的一端连接,第一电阻的另一端与第一运算放大器反相输入端连接;第二电阻的一端与第一运算放大器的反相输入端连接,第二电阻的另一端与第一运算放大器的输出端连接;第三电阻的一端与负载电阻的另一端连接,第三电阻的另一端与第一运算放大器的同向输入端连接;第四电阻的一端与第一运算放大器的同向输入端连接,第四电阻的另一端接地;第一运算放大器的输出端分别与比较模块的输入端和FPGA模块的输入端连接。
[0012] 在另一种可能的实施方式中,电压信号采集模块还包括第二运算单元,其中,第二运算单元的输入端与第一运算单元的输出端连接;第二运算单元的输出端与FPGA模块的输入端连接;第二运算单元用于对电压信号中的交流电压信号进行放大处理。
[0013] 通过对电压信号中的交流电压信号进行放大处理,可以便于FPGA模型对放大处理后的交流电压信号进行采集。
[0014] 在另一种可能的实施方式中,第二运算单元包括第二运算放大器、第五电阻和第六电阻,其中,第一运算单元的输出端与第二运算放大器的同向输入端连接;第五电阻的一端接地,第五电阻的另一端与第二运算放大器的反向输入端连接;第六电阻的一端与第二运算放大器的反相输入端连接,第六电阻的另一端与第二运算放大器的输出端连接;第二运算放大器的输出端与FPGA模块的输入端连接。
[0015] 在另一种可能的实施方式中,比较模块包括第三运算放大器和第七电阻,其中,第三运算放大器的反相输入端与电压信号采集模块的输出端连接;第三运算放大器的同向输入端与FPGA模块的输出端连接;第三运算放大器的输出端与FPGA模块的输入端连接;第七电阻的一端与第三运算放大器的同向输入端连接,第七电阻的另一端接地。
[0016] 在另一种可能的实施方式中,FPGA模块具体用于:执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压,并向比较模块发送第一参考电压;若在得到第一参考电压之后的预设时长内,接收到比较模块发送的第一指示信息,则对电压信号进行采样操作,得到一个采样结果;若在得到第一参考电压之后的预设时长内,未接收到比较模块发送的第一指示信息,则执行参考电压确定操作,以得到新的第一参考电压;重复执行N次参考电压确定操作、及M次采样操作之后,得到M个采样结果,并根据M个采样结果,确定光学器件的功率,N为预设的正整数,M为正整数,M小于或等于N。
[0017] 当需要检测光学器件在预设电流范围内工作时的功率时,在该预设电流范围中确定N个预设电流,并确定每个预设电流对应的参考电压。在一次功率确定过程中,FPGA模块对电压信号进行M(小于或等于N)次采样,得到M个采样结果,并根据M个采样结果确定光学器件的功率。其中,在FPGA模块进行第i次采样之前,先将第一参考电压设置为第i个预设电流对应的参考电压,并在比较模块确定光学器件对应的电压信号的幅值大于第一参考电压时,再进行第i次采样得到采样结果。由上可知,根据多个采样结果可以确定光学器件的电流为每个预设电流的时长,根据多个预设电流、及每个预设电流对应的时长可以确定得到光学器件的功率。由于FPGA模块的采样速率、以及根据采样结果计算功率的时长远小于ADC进行模数转换的效率,进而提高了光学器件的功率检测效率。
[0018] 在另一种可能的实施方式中,FPGA模块具体用于:根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长;根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流;根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定光学器件的功率。
[0019] 在另一种可能的实施方式中,在第i次执行参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第i个参考电压确定为第一参考电压;其中,参考电压序列中包括N个预设的参考电压,i为小于或等于N的正整数,M小于或等于N。
[0020] 在另一种可能的实施方式中,FPGA模块具体用于:在第j次执行参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第j个参考电流确定为第一参考电流;其中,参考电流序列中包括N个预设的参考电流,j为小于或等于N的正整数,M小于或等于N;根据第一参考电流,确定第一参考电压。
[0021] 在另一种可能的实施方式中,FPGA模块具体用于:FPGA模块还用于根据第一指示信息对电压信号进行采样,在FPGA模块采样得到预设个采样点时,得到一个采样结果。
[0022] 在另一种可能的实施方式中,比较模块还用于,在确定电压信号的幅值小于或等于第一参考电压时,向FPGA模块发送第二指示信息;
[0023] 相应的,FPGA模块具体用于,在接收到第一指示信息时,开始对电压信号进行采样,在接收到第二指示信息时,停止对电压信号进行采样,以得到一个采样结果。
[0024] 在另一种可能的实施方式中,FPGA模块还与电流源连接,其中,FPGA模块还用于根据光学器件的功率控制电流源的输出。
[0025] 第二方面,本申请提供一种光学器件的功率检测方法,其特征在于,该方法包括:执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压;若在得到第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值大于第一参考电压,则对电压信号进行采样操作,得到一个采样结果,电流源用于向光学器件供电;若在得到第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值均小于或等于第一参考电压,则重新执行参考电压确定操作,以得到新的第一参考电压;重复执行N次参考电压确定操作、及M次采样操作之后,得到M个采样结果,N为预设的正整数,M为正整数,M小于或等于N;根据M个采样结果,确定光学器件的功率。
[0026] 在上述过程中,当需要检测光学器件在预设电流范围内工作时的功率时,在该预设电流范围中确定N个预设电流,并确定每个预设电流对应的参考电压(光学器件的电流为预设电流时的电压)。在一次功率确定过程中,FPGA模块对电压信号进行M次采样,M小于或等于N,得到M个采样结果,并根据M个采样结果确定光学器件的功率。其中,在FPGA模块进行第i次采样之前,先将第一参考电压设置为第i个预设电流对应的参考电压,并在比较模块确定光学器件对应的电压信号的幅值大于第一参考电压时,再进行第i次采样得到采样结果。由上可知,根据多个采样结果可以确定光学器件的电流为每个预设电流的时长,根据多个预设电流、及每个预设电流对应的时长可以确定得到光学器件的功率。由于FPGA模块的采样速率、以及根据采样结果计算功率的时长远小于ADC进行模数转换的效率,进而提高了光学器件的功率检测效率。
[0027] 在另一种可能的实施方式中,根据M个采样结果,确定光学器件的功率,包括:根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长;根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流;根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定光学器件的功率。
[0028] 在另一种可能的实施方式中,针对任意第i次电压确定操作,可以通过如下可行的实现方式确定得到第一参考电压:在第i次执行参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第i个参考电压确定为第一参考电压;其中,参考电压序列中包括N个预设的参考电压,i为小于或等于N的正整数。
[0029] 通过设置预设参考电压序列,可以实现快速确定得到第一参考电压。
[0030] 在另一种可能的实施方式中,针对任意第j次电压确定操作,可以通过如下可行的实现方式确定得到第一参考电压:在第j次执行参考电压确定操作时,将预设参考电流序列中第j个参考电流确定为第一参考电流;其中,参考电流序列中包括N个预设的参考电流,j为小于或等于N的正整数;根据第一参考电流,确定第一参考电压。
[0031] 通过设置预设参考电流序列,可以实现快速确定得到第一参考电压。
[0032] 在另一种可能的实施方式中,根据M个采样结果,确定光学器件的功率之后,还可以根据所述功率,控制所述电流源的输出。
[0033] 第三方面,本申请提供一种光学器件的功率检测装置,包括第一确定模块、采样模块和第二确定模块,其中,
[0034] 所述第一确定模块用于,执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压;
[0035] 所述采样模块用于,若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值大于所述第一参考电压时,则对所述电压信号进行采样操作,得到一个采样结果,所述电流源用于向所述光学器件供电;
[0036] 所述第一确定模块还用于,若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值均小于或等于所述第一参考电压,则重新执行所述参考电压确定操作,以得到新的第一参考电压;
[0037] 所述第一确定模块重复执行N次所述参考电压确定操作、及所述采样模块重新执行M次所述采样操作之后,得到M个采样结果,所述N为预设的正整数,所述M为正整数,所述M小于或等于所述N;
[0038] 所述第二确定模块用于,根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率。
[0039] 在一种可能的实施方式中,所述第二确定模块具体用于:
[0040] 根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长;
[0041] 根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流;
[0042] 根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定所述光学器件的功率。
[0043] 在另一种可能的实施方式中,所述第一确定模块具体用于:
[0044] 在第i次执行所述参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第i个参考电压确定为所述第一参考电压;其中,所述参考电压序列中包括N个预设的参考电压,所述i为小于或等于所述N的正整数。
[0045] 在另一种可能的实施方式中,所述第一确定模块具体用于:
[0046] 在第j次执行所述参考电压确定操作时,将预设参考电流序列中第j个参考电流确定为所述第一参考电流;其中,所述参考电流序列中包括N个预设的参考电流,所述j为小于或等于所述N的正整数;
[0047] 根据所述第一参考电流,确定所述第一参考电压。
[0048] 在另一种可能的实施方式中,所述装置还包括控制模块,其中,
[0049] 所述控制模块用于,在所述第二确定模块根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率之后,根据所述功率,控制所述电流源的输出。
[0050] 第四方面,本申请提供一种存储介质,其特征在于,所述存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序用于实现第二方面任一项所述的光学器件的功率检测方法。
[0051] 本申请提供的光学器件的功率检测装置、方法及设备,当需要检测光学器件在预设电流范围内工作时的功率时,在该预设电流范围中确定N个预设电流,并确定每个预设电流对应的参考电压。在一次功率确定过程中,FPGA模块对电压信号进行M(小于或等于N)次采样,得到M个采样结果,并根据M个采样结果确定光学器件的功率。其中,在FPGA模块进行第i次采样之前,先将第一参考电压设置为第i个预设电流对应的参考电压,并在比较模块确定光学器件对应的电压信号的幅值大于第一参考电压时,再进行第i次采样得到采样结果。由上可知,根据多个采样结果可以确定光学器件的电流为每个预设电流的时长,根据多个预设电流、及每个预设电流对应的时长可以确定得到光学器件的功率。由于FPGA模块的采样速率、以及根据采样结果计算功率的时长远小于ADC进行模数转换的效率,进而提高了光学器件的功率检测效率。附图说明
[0052] 图1为本申请提供的一种光学器件的功率检测装置的结构示意图;
[0053] 图2为本申请提供的另一种光学器件的功率检测装置的结构示意图;
[0054] 图3为本申请提供的又一种光学器件的功率检测装置的结构示意图;
[0055] 图4为本申请提供的光学器件的功率检测方法的流程示意图;
[0056] 图5为本申请提供的一种光学器件的功率检测装置的结构示意图;
[0057] 图6为本申请提供的另一种光学器件的功率检测装置的结构示意图。

具体实施方式

[0058] 本申请实施例可以应用于具有光学器件的终端设备(terminal device)。可选的,终端设备包括但不限于移动台(Mobile Station,简称MS)、移动终端(Mobile Terminal,简称MT)、移动电话(Mobile Telephone,简称MT)、手机(handset)及便携设备(portable equipment)等。可选的,光学器件可以包括但不限于人脸识别模块、虹膜识别模块等。
[0059] 在实际应用过程中,为了保证光学器件的正常运行,光学器件需要在预设功率范围内工作,为此,本申请提供一种光学器件的功率检测装置,通过该装置可以检测到光学器件的功率。下面,通过具体实施例,对该光学器件的功率检测装置进行详细说明。
[0060] 需要说明的是,下面几个实施例可以相互结合,对于相同或相似的内容,在不同的实施例中不再进行重复说明。
[0061] 图1为本申请提供的一种光学器件的功率检测装置的结构示意图。请参见图1,该光学器件的功率检测装置10可以包括:电流源11、光学器件12、电压信号采集模块13、比较模块14和现场可编程逻辑阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)模块15。电流源11与光学器件12连接,电压信号采集模块13分别与电流源11、比较模块14和FPGA模块15连接,FPGA模块15还与比较模块14连接。
[0062] 电流源11用于向光学器件12供电。电压信号采集模块13用于采集电流源11对应的电压信号,并向比较模块14发送电压信号。FPGA模块15用于确定第一参考电压,并向比较模块14发送第一参考电压。比较模块14用于比较电压信号和第一参考电压,并在确定电压信号的幅值大于第一参考电压时,向FPGA模块15发送第一指示信息。FPGA模块15还用于根据第一指示信息对电压信号进行采样得到采样结果,并根据采样结果确定光学器件12的功率,M为大于1的整数。
[0063] 可选的,电流源11的输入端可以与主电源连接,由主电源向电流源11供电。
[0064] 例如,主电源可以为电压源。当终端设备为手机时,主电源可以为手机中安装的电池
[0065] 可选的,电流源11为线性电流源11,即,电流源11输入端的电压等于电流源11输出端的电压,电流源11输入端的电流等于电流源11输出端的电流。
[0066] 可选的,光学器件12可以为人脸识别模块、虹膜识别模块等。
[0067] 当然,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置光学器件12,本申请对此不作具体限定。
[0068] 可选的,电流源11的输入端或者输出端串联有负载,电流源11对应的电压信号为该负载两端的电压信号,或者,对该负载两端的电压信号进行处理后的电压信号。例如,负载可以为电阻等。
[0069] 可选的,电压信号采集模块13可以包括负载电阻和第一运算单元,其中,负载电阻串联在电流源11的输入端或输出端,第一运算单元并联在负载电阻两端,第一运算单元用于采集负载电阻两端的电压信号。相应的,电流源11对应的电压信号可以为负载电阻两端的电压信号,或者对该负载两端的电压信号进行处理后的电压信号。
[0070] 可选的,电压信号采集模块13还可以包括第二运算单元,第二运算单元的输入端与第一运算单元的输出端连接,第二运算单元的输出端与FPGA模块15的输入端连接。其中,第一运算单元输出端输出的电压信号包括直流电压信号和交流电压信号,第二运算单元用于对电压信号中的交流电压信号进行放大处理。
[0071] 可选的,电流源11对应的电压信号可以为电流源11输入端或输出端串联的负载电路的电压信号。
[0072] 可选的,第一参考电压可以为光学器件12的预设电流对应的电压。该预设电流可以为预设电流范围中的电流。
[0073] 可选的,预设电流范围可以为光学器件12的工作电流范围中电流值较大的一个范围,例如,假设光学器件12的工作电流范围为0-1.5安培(A),则预设电流范围可以为1A-1.5A,相应的,预设电流可以为1A,1.1A,1.2A,1.3A,1.4A,1.5A等。
[0074] 需要说明的是,在图3所示的实施例中,对FPGA模块15确定第一参考电压的过程进行详细说明,此处不再进行赘述。
[0075] 可选的,在FPGA模块15进行采样时,可以按照预设采样频率进行采样。
[0076] 可选的,预设采样频率为向光学器件12输入电流的电流频率的X倍。
[0077] 例如,假设电流频率为100K赫兹(Hz),则采样频率可以为1MKHz。
[0078] 可选的,X可以为大于或等于10的正整数。例如,X可以为10,12,13等。
[0079] 当然,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置X的大小,本申请对此不作具体限定。
[0080] 可选的,在FPGA模块15进行采样时,可以设置最大采样点数。例如,最大采样点数可以为512、1024、2048等。
[0081] 当然,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置该最大采样点数,本申请对此不作具体限定。
[0082] 可选的,采样结果中包括本次采样得到的采样点数,采样点数小于或等于最大采样点数。
[0083] 可选的,在FPGA进行采样的过程中,当FPGA采样的点数等于最大采样点数时,则FPGA停止采样,并得到一个采样结果。该种情况下,采样结果中包括的采样点数等于最大采样点数。
[0084] 可选的,在FPGA进行采样的过程中,当电压信号的幅值小于或等于第一参考电压时,则FPGA停止采样,并得到一个采样结果。该种情况下,采样结果中包括的采样点数小于最大采样点数。
[0085] 需要说明的是,在实际应用过程中,FPGA模块在确定得到M个采样结果之后,根据该M个采样结果确定光学器件的功率。
[0086] 可选的,FPGA模块15可以通过如下可行的实现方式得到M个采样结果:
[0087] FPGA模块15执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压,并向比较模块14发送第一参考电压。若在得到第一参考电压之后的预设时长内,FPGA模块15接收到比较模块14发送的第一指示信息,则对电压信号进行采样操作,得到一个采样结果。若在得到第一参考电压之后的预设时长内,FPGA模块15未接收到比较模块14发送的第一指示信息,则执行参考电压确定操作,以得到新的第一参考电压。重复执行N次参考电压确定操作、及M次采样操作之后,得到M个采样结果,N为预设的正整数,M为正整数,M小于或等于N。
[0088] 可选的,N为预设的第一参考电压的个数。
[0089] 例如,N可以为3、5等。当然,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置N的大小,本申请对此不作具体限定。
[0090] 可选的,在FPGA模块15采样得到M个采样结果时,可以根据如下可行的实现方式确定光学器件12的功率:根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长,根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流,根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定光学器件12的功率。
[0091] 可选的,可以将一个采样结果中包括的采样点个数与采样频率的比值,确定为该采样结果的采样时长。
[0092] 例如,假设一个采样结果中包括1024个采样点,采样频率为1MHz,则采样时长为1024/1M=1毫秒(ms)。
[0093] 可选的,可以将第一参考电压与对应的负载电阻的比值,确定为采样结果对应的电流。
[0094] 可选的,可以先分别获取每个采样结果的采样时长和对应的电流的乘积,然后将各个乘积之和确定为光学器件12的功率。其中,确定得到的光学器件12的功率为光学器件12的平均功率
[0095] 例如,假设M为3,第一个采样结果对应的采样时长为1ms,电流为1A,第二个采样结果对应的采样时长为0.5ms,电流为1.2A,第三个采样结果为1ms,电流为1.4A,则光学器件12的功率为:1*1+0.5*1.2+1*1.4=3。
[0096] 可选的,在FPGA模块15获取得到光学器件12的功率之后,FPGA模块15可以判断该功率是否大于预设阈值,若是,则根据该功率和预设范围调节电流源11的输出。
[0097] 例如,若FPGA模块15判断光学器件12的功率大于预设阈值,且功率与预设阈值的差值小于第一差值,则FPGA模块15可以控制电流源11降低输出的电流的大小。
[0098] 例如,若FPGA模块15判断光学器件12的功率大于预设阈值,且功率与预设阈值的差值大于或等于第一差值,则FPGA模块15可以关闭电流源11。
[0099] 需要说明的是,上述只是以示意的形式示意FPGA模块15对电流源11的控制方式,并非对控制方式的限定,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置FPGA模块15对电流源11的控制方式,本申请对此不作具体限定。
[0100] 下面,对图1实施例所示的光学器件12功率检测装置的工作过程进行详细说明。
[0101] 在光学器件12功率检测装置的工作过程中,电流源11向光学器件12供电。
[0102] 初始时,FPGA模块15确定第一参考电压,并将第一参考电压发送至比较模块14。
[0103] 电压信号采集模块13采集电流源11对应的电压信号,并将电压信号发送给比较模块14。电压信号采集模块13的输出端还与FPGA模块15连接,当FPGA模块15需要采样时,FPGA模块15对电压信号采集模块13输出端输出的电压信号进行采样。
[0104] 比较模块14比较电压信号的幅值和第一参考电压的大小,当比较模块14检测到电压信号的幅值大于第一参考信号时,向FPGA模块15发送第一指示信息。当比较模块14检测到电压信号的幅值小于或等于第一参考信号时,向FPGA模块15发送第二指示信息。
[0105] 当FPGA模块15接收到第一指示信息后,FPGA模块15开始对电压信号采集模块13输出的电压信号进行采样。当FPGA模块15采样得到预设个采样点之后,或者FPGA模块15接收到第二指示信息之后,FPGA采样模块停止采样,以得到一个采样结果,该采样结果中可以包括采样得到的采样点个数。
[0106] 在得到一个采样结果之后,FPGA模块15确定新的第一参考电压,并重复执行上述过程,直至FPGA模块15确定得到M个采样结果时,根据M个采样结果确定光学器件12的功率。
[0107] 本申请提供的光学器件的功率检测装置,当需要检测光学器件12在预设电流范围内工作时的功率时,在该预设电流范围中确定N个预设电流,并确定每个预设电流对应的参考电压。在一次功率确定过程中,FPGA模块15对电压信号进行M(小于或等于N)次采样,得到M个采样结果,并根据M个采样结果确定光学器件12的功率。其中,在FPGA模块15进行第i次采样之前,先将第一参考电压设置为第i个预设电流对应的参考电压,并在比较模块14确定光学器件12对应的电压信号的幅值大于第一参考电压时,再进行第i次采样得到采样结果。由上可知,根据多个采样结果可以确定光学器件12的电流为每个预设电流的时长,根据多个预设电流、及每个预设电流对应的时长可以确定得到光学器件12的功率。由于FPGA模块
15的采样速率、以及根据采样结果计算功率的时长远小于ADC进行模数转换的效率,进而提高了光学器件的功率检测效率。
[0108] 在图1所示实施例的基础上,可选的,可以通过负载电阻和运算单元实现电压信号采集模块的功能,具体的,请参见图2所示的实施例。
[0109] 图2为本申请提供的另一种光学器件的功率检测装置的结构示意图。请参见图2,电压信号采集模块13包括负载电阻Rs和第一运算单元,其中,负载电阻Rs串联在所述电流源11的输入端;第一运算单元并联在负载电阻Rs两端,第一运算单元用于采集负载电阻Rs两端的电压信号。
[0110] 可选的,负载电阻Rs还可以串联在电流源11的输出端。
[0111] 请参见图2,电压信号采集模块13还可以包括第二运算单元,其中,第二运算单元的输入端与第一运算单元的输出端连接;第二运算单元的输出端与FPGA模块15的输入端连接;第二运算单元用于对电压信号中的交流电压信号进行放大处理。
[0112] 需要说明的是,在图2所示的实施例中,电压信号采集模块13可以包括负载电阻Rs和第一运算单元。或者,电压信号采集模块13可以包括负载电阻Rs、第一运算单元和第二运算单元。
[0113] 在上述任意一个实施例的基础上,可选的,可以通过运算放大器和电阻实现电压信号采集模块13和比较模块14的功能,具体的,请参见图3所示的实施例。
[0114] 图3为本申请提供的又一种光学器件的功率检测装置的结构示意图。在上述任意一个实施例的基础上,请参见图3,电压信号采集模块13包括负载电阻Rs和第一运算单元,第一运算单元包括第一运算放大器OPA1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4,其中,第一电阻R1的一端与负载电阻Rs的一端连接,第一电阻R1的另一端与第一运算放大器OPA1的反相输入端连接;第二电阻R2的一端与第一运算放大器OPA1的反相输入端连接,第二电阻R2的另一端与第一运算放大器OPA1的输出端连接;第三电阻R3的一端与负载电阻Rs的另一端连接,第三电阻R3的另一端与第一运算放大器OPA1的同向输入端连接;第四电阻R4的一端与第一运算放大器OPA1的同向输入端连接,第四电阻R4的另一端接地;第一运算放大器OPA1的输出端分别与比较模块14的输入端和FPGA模块15的输入端连接。
[0115] 由于第一运算单元包括第一运算放大器OPA1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4,且第一运算放大器OPA1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4具有上述连接关系,使得第一运算单元具有采集负载电阻Rs的功能。
[0116] 可选的,第一电阻R1的大小等于第三电阻R3的大小,第二电阻R2的大小等于第四电阻R4的大小。
[0117] 在实际应用过程中,可以根据实际需要设置第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的大小,本申请对此不作具体限定。
[0118] 可选的,第一运算放大器输出的电压信号的幅值为: 其中,VRs为负载电阻Rs两端的电压。
[0119] 需要说明的是,负载电阻Rs还可以串联在电流源11与光学器件12之间。
[0120] 请参见图3,电压信号采集模块13还可以包括第二运算单元,第二运算单元包括第二运算放大器OPA2、第五电阻R5和第六电阻R6,其中,第一运算单元的输出端与第二运算放大器OPA2的同向输入端连接;第五电阻R5的一端接地,第五电阻R5的另一端与第二运算放大器OPA2的反向输入端连接;第六电阻R6的一端与第二运算放大器OPA2的反相输入端连接,第六电阻R6的另一端与第二运算放大器OPA2的输出端连接;第二运算放大器OPA2的输出端与FPGA模块15的输入端连接。
[0121] 由于第二运算单元包括第二运算放大器OPA2、第五电阻R5和第六电阻R6,且第二运算放大器OPA2、第五电阻R5和第六电阻R6具有上述连接关系,使得第二运算单元具有对交流电压信号进行放大的作用。
[0122] 由于第二运算放大器OPA2的输出端与FPGA模块15连接,因此,FPGA模块15对第二运算放大器OPA2输出的电压信号(经过交流放大后的电压信号)进行采样。
[0123] 需要说明的是,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置第五电阻R5和第六电阻R6的大小,本申请对此不作具体限定。
[0124] 需要说明的是,在图3所示的实施例中,电压信号采集模块13可以包括负载电阻Rs和第一运算单元。或者,电压信号采集模块13可以包括负载电阻Rs、第一运算单元和第二运算单元。
[0125] 请参见图3,比较模块14包括第三运算放大器OPA3和第七电阻R7,其中,第三运算放大器OPA3的反相输入端与电压信号采集模块13的输出端连接;第三运算放大器OPA3的同向输入端与FPGA模块15的输出端连接;第三运算放大器OPA3的输出端与FPGA模块15的输入端连接;第七电阻R7的一端与第三运算放大器OPA3的同向输入端连接,第七电阻R7的另一端接地。
[0126] 由于比较模块14包括第三运算放大器OPA3和第七电阻R7,且第三运算放大器OPA3和第七电阻R7具有上述连接关系,以使比较模块14具有比较的功能。
[0127] 第三运算放大器OPA3的反向输入端输入的为电压信号采集模块13采集得到的电压信号,第三运算放大器OPA3的同向输入端输入的为第一参考电压。
[0128] 可选的,当第三运算放大器OPA3的反向输入端输入的电压信号的大小,大于第三运算放大器OPA3的同向输入端输入的第一参考电压的大小时,第三运算放大器OPA3输出低电平,否则,第三运算放大器OPA3输出高电平。相应的,第一指示信息为低电平,第二指示信息为高电平。
[0129] 需要说明的是,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置第七电阻R7的大小,本申请对此不作具体限定。
[0130] 请参见图3,光学器件12功率检测装置10还可以包括电源16和应用处理器(Application Processor,简称AP)17,其中,电源的输出端与电流源11的输入端连接,电源用于向电流源11供电。
[0131] 需要说明的是,电源还与第一运算放大器OPA1、第二运算放大器OPA2、第三运算放大器OPA3和FPGA模块15连接(图2中未示出),用于向第一运算放大器OPA1、第二运算放大器OPA2、第三运算放大器OPA3和FPGA模块15供电。
[0132] 可选的,电源可以为电压源。
[0133] AP17分别与FPGA模块15和电流源11连接,FPGA模块15在确定得到光学器件12的功率之后,可以向AP17发送光学器件12的功率,以使AP17根据光学器件12的功率控制电流源11的输出。
[0134] 需要说明的是,在FPGA模块15确定得到光学器件12的功率之后,FPGA模块15还可以根据光学器件12的功率控制电流源11的输出。或者,FPGA模块15可以和AP17共同控制电流源11的输出。
[0135] 下面,对图3实施例所示的光学器件12功率检测装置的工作过程进行详细说明。
[0136] 在光学器件12功率检测装置的工作过程中,电源向电流源11、第一运算放大器、OPA1、第二运算放大器OPA2、第三运算放大器OPA3和FPGA模块15供电。电流源11向光学器件12供电。
[0137] 初始时,FPGA模块15确定第一参考电压,并将第一参考电压发送至第三运算放大器OPA3的同向输入端。
[0138] 第一运算单元(包括第一运算放大器OPA1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4)采集负载电阻Rs两端的电压信号,并通过第一运算放大器OPA1的输出端输出电压信号。
[0139] 第一运算放大器OPA1输出的电压信号到第二运算单元(包括第二运算放大器OPA2、第五电阻R5和第六电阻R6)之后,第二运算单元对电压信号中的交流电压信号进行放大处理,并输出放大处理后的电压信号。当FPGA模块15需要进行采样时,FPGA模块15对放大处理后的电压信号进行采样。
[0140] 第一运算放大器OPA1输出的电压信号到比较模块14(包括第三运算放大器OPA3和第七电阻R7)之后,比较模块14比较电压信号的幅值和第一参考电压的大小。当电压信号的幅值大于第一参考电压时,第三运算放大器OPA3向FPGA模块15输出低电平,当电压信号的幅值小于第一参考电压时,第三运算放大器OPA3向FPGA模块15输出低电平。
[0141] 当FPGA模块15检测到第三运算放大器OPA3输出低电平时,FPGA模块15开始对第二运算放大器OPA2输出的放大处理后的电压信号进行采样。当FPGA模块15采样得到预设个采样点之后,或者FPGA模块15检测到第三运算放大器OPA3输出高电平时,FPGA采样模块停止采样,以得到一个采样结果,该采样结果中可以包括采样点的个数。
[0142] 在得到一个采样结果之后,FPGA模块15确定新的第一参考电压,并重复执行上述过程,直至FPGA模块15确定得到M个采样结果时,根据M个采样结果确定光学器件12的功率。
[0143] 在图3所示的实施例中,FPGA模块15根据多个采样结果可以确定光学器件12的电流为每个预设电流的时长,根据多个预设电流、及每个预设电流对应的时长可以确定得到光学器件12的功率。由于FPGA模块15的采样速率、以及根据采样结果计算功率的时长远小于ADC进行模数转换的效率,进而提高了光学器件的功率检测效率。
[0144] 基于上述图1-图3实施例所示的光学器件12功率检测装置,可以通过如下可行的实现方式进行光学器件12的功率检测,具体的,请参见图4所示的实施例。
[0145] 图4为本申请提供的光学器件的功率检测方法的流程示意图。请参见图4,该方法可以包括:
[0146] S401、执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压。
[0147] 可选的,本申请的执行主体可以为图1-图3实施例中的FPGA模块15。
[0148] 可选的,可以通过如下至少两种可行的实现方式确定第一参考电压:
[0149] 一种可行的实现方式:
[0150] 在第i次执行参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第i个参考电压确定为第一参考电压;其中,参考电压序列中包括N个预设的参考电压,i为小于或等于N的正整数。
[0151] 在该种可行的实现方式中,预先设置有预设参考电压序列。
[0152] 可选的,可以根据预设电流范围,确定多个预设电流,确定每一个预设电流对应的参考电压,其中,预设参考电压序列中包括每个预设电流对应的参考电压。
[0153] 可选的,预设电流范围可以为光学器件的工作电流范围中、电流值较大的一个范围。
[0154] 例如,假设光学器件的工作电流范围为0-1.5A,则预设电流范围可以为1A-1.5A。
[0155] 需要说明的是,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置预设电流范围,本申请对此不作具体限定。
[0156] 可选的,可以将预设电流范围中、均匀分布的多个电流确定为预设电流。
[0157] 例如,假设预设电流范围为1A-1.5A,则预设电流可以包括1A,1.1A,1.2A,1.3A,1.4A,1.5A。或者,预设电流也可以包括1A,1.2A,1.4A。
[0158] 需要说明的是,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置预设电流,本申请对此不作具体限定。
[0159] 在图3所示实施例的基础上,可以根据预设电流、负载电阻Rs、第一电阻R1、第二电阻R2的大小,确定预设电流对应的参考电压。
[0160] 例如,假设预设电流为I,则该预设电流I对应的参考电压为:
[0161] 例如,假设电压参考序列中包括:V1,V2和V3,则在第一次确定第一参考电压时,将V1确定为第一参考电压,在第二次确定第一参考电压时,将V2确定为第一参考电压,在第三次确定第一参考电压时,将V3确定为第一参考电压。
[0162] 另一种可行的实现方式:
[0163] 在第j次执行参考电压确定操作时,将预设参考电流序列中第j个参考电流确定为第一参考电流,并根据第一参考电流,确定第一参考电压。其中,参考电流序列中包括N个预设的参考电流,j为小于或等于N的正整数;
[0164] 在该种可行的实现方式中,预先设置有预设参考电流序列。
[0165] 可选的,可以根据预设电流范围,确定多个预设参考电流序列。
[0166] 可选的,可以将预设电流范围中、均匀分布的多个电流确定为预设参考电流。
[0167] 例如,假设预设电流范围为1A-1.5A,则预设参考电流序列可以为1A,1.1A,1.2A,1.3A,1.4A,1.5A。或者,预设电流参考序列也可以包括1A,1.2A,1.4A。
[0168] 需要说明的是,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置预设参考电流序列,本申请对此不作具体限定。
[0169] 在图3所示实施例的基础上,可以根据第一参考电流、负载电阻Rs、第一电阻R1、第二电阻R2的大小,确定第一参考电流对应的第一参考电压。
[0170] 例如,假设第一参考电流为I,则该第一参考电流I对应的第一参考电压为:
[0171] 需要说明的是,上述只是以示例的形式示意两种确定第一参考电压的方式,并非对确定第一参考电压的方式的限定,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置确定第一参考电压的方式,本申请对此不作具体限定。
[0172] S402、将执行参考电压确定操作的次数加1。
[0173] S403、判断执行参考电压确定操作的次数是否等于N。
[0174] 若是,则执行S406。
[0175] 若否,则执行S404。
[0176] 可选的,N为预设的第一参考电压的个数。请结合S401,N为预设参考电压序列中包括的参考电压的个数,或者,N为预设参考电流序列中包括的参考电流的个数。
[0177] 例如,N可以为3、5等。
[0178] 当然,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置N的大小,本申请对此不作具体限定。
[0179] S404、判断预设时段内电流源对应的电压信号的幅值是否大于第一参考电压。
[0180] 若是,则执行S405。
[0181] 若否,则执行S401。
[0182] 可选的,该预设时段为确定第一参考电压之后的预设时长内的时段。
[0183] 可选的,电流源的输入端或者输出端串联有负载,电流源对应的电压信号为该负载两端的电压信号,或者,对该负载两端的电压信号进行处理后的电压信号。例如,负载可以为电阻等。
[0184] 可选的,可以由图1-图3实施例中的比较模块14对电压信号的幅值和第一参考电压进行比较,当比较模块14确定电压信号的幅值大于第一参考电压时,比较模块14向FPGA模块发送第一指示信息。相应的,若FPGA模块在预设时长内接收到第一指示信息,则确定电压信号的幅值大于第一参考电压。若FPGA模块在预设时长内未接收到第一指示信息,则确定电压信号的幅值小于或等于第一参考电压。
[0185] 可选的,FPGA模块还可以根据图3实施例中第三运算放大器OPA3的输出确定电压信号的幅值是否大于第一参考电压。例如,若FPGA模块在预设时长内接收到第三运算放大器OPA3输出的低电平,则FPGA模块确定电压信号的幅值大于第一参考电压。若FPGA模块在预设时长内未接收到第三运算放大器OPA3输出的低电平,则FPGA模块确定电压信号的幅值小于或等于第一参考电压。
[0186] S405、对电压信号进行采样操作,得到一个采样结果。
[0187] 可选的,在FPGA模块进行采样时,可以设置最大采样点数。例如,最大采样点数可以为512、1024、2048等。
[0188] 当然,在实际应用过程中,可以根据实际需要设置该最大采样点数,本申请对此不作具体限定。
[0189] 可选的,采样结果中包括本次采样得到的采样点数,采样结果中包括的采样点数小于或等于最大采样点数。
[0190] 可选的,在FPGA进行采样的过程中,当FPGA采样的点数等于最大采样点数时,则FPGA停止采样,并得到一个采样结果。该种情况下,采样结果中包括的采样点数等于最大采样点数。
[0191] 可选的,在FPGA进行采样的过程中,当电压信号的幅值小于或等于第一参考电压时,则FPGA停止采样,并得到一个采样结果。该种情况下,采样结果中包括的采样点数小于最大采样点数。
[0192] 需要说明的是,在FPGA模块确定完一个第一参考电压之后,若在预设时长内,电压信号的幅值均小于或等于第一参考电压,则确定该第一参考电压对应的采样结果中包括的采样个数为0。FPGA模块并确定新的第一参考电压。
[0193] 可选的,初始时,采样结果的个数为0。
[0194] 在S405之后,执行S401。
[0195] S406、判断在得到第一参考电压之后的预设时长内,电流源对应的电压信号的幅值是否大于第一参考电压。
[0196] 若是,则执行S407-S408。
[0197] 若否,则执行S408。
[0198] S407、对电压信号进行采样操作,得到一个采样结果。
[0199] S408、根据得到的M个采样结果,确定光学器件的功率。
[0200] 可选的,可以根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长;根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流;根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定光学器件的功率。
[0201] 需要说明的是,S406的执行过程,可以参见图1实施例中确定光学器件的功率的过程,此处不再进行赘述。
[0202] 可选的额,在FPGA模块确定得到光学器件的功率之后,FPGA模块还可以根据该功率控制电流源的输出,或者FPGA模块可以结合AP17控制电流源的输出。例如,可以控制电流源输出电流的大小、脉冲宽度等。
[0203] 本申请提供的光学器件的功率检测方法,当需要检测光学器件在预设电流范围内工作时的功率时,在该预设电流范围中确定N个预设电流,并确定每个预设电流对应的参考电压(光学器件的电流为预设电流时的电压)。在一次功率确定过程中,FPGA模块对电压信号进行M次采样,M小于或等于N,得到M个采样结果,并根据M个采样结果确定光学器件的功率。其中,在FPGA模块进行第i次采样之前,先将第一参考电压设置为第i个预设电流对应的参考电压,并在比较模块确定光学器件对应的电压信号的幅值大于第一参考电压时,再进行第i次采样得到采样结果。由上可知,根据多个采样结果可以确定光学器件的电流为每个预设电流的时长,根据多个预设电流、及每个预设电流对应的时长可以确定得到光学器件的功率。由于FPGA模块的采样速率、以及根据采样结果计算功率的时长远小于ADC进行模数转换的效率,进而提高了光学器件的功率检测效率。
[0204] 下面,通过具体示例,结合图3实施例所示的光学器件的功率检测装置,对图4实施例所示的方法进行详细说明。
[0205] 示例性的,假设预先设置的预设电流范围1A-1.5A,可以确定4个参考电流,分别为1A,1.2A、1.4A和1.5A。分别确定该4个参考电流对应的参考电压,假设确定得到的3个参考电压分别为V1,V2,V3和V4。再假设FPGA的采样频率为1MKHz,预设最大采样点数为1024。
[0206] 初始时,执行参考电压确定操作的次数为0。FPGA将第一参考电压设置为V1,并向第三运算放大器OPA3的同向输入端发送第一参考电压V1。FPGA模块15将执行参考电压确定操作的次数加1,此时,执行参考电压确定操作的次数为1(小于4)。
[0207] 第三运算放大器OPA3比较电压信号的幅值和V1的大小,假设在第三运算放大器OPA3收到V1之后的预设时长内,第三运算放大器OPA3确定电压信号的幅值大于V1,则第三运算放大器OPA3输出低电平。
[0208] FPGA模块15在确定第一参考电压为V1之后的预设时长内,接收到第三运算放大器OPA3输出的低电平,则FPGA模块15在接收到低电平之后开始对电压信号进行采样,在FPGA模块15采样得到1024个采样点之后,FPGA模块15停止采样,并得到第一个采样结果,该第一个采样结果中包括1024个采样点,且该采样结果对应的电流为1A。
[0209] 在FPGA模块15得到第一个采样结果之后,将第一参考电压设置为V2,并向第三运算放大器OPA3的同向输入端发送第一参考电压V2。FPGA模块15将执行参考电压确定操作的次数加1,此时,执行参考电压确定操作的次数为2(小于4)。
[0210] 第三运算放大器OPA3比较电压信号的幅值和V2的大小,假设在第三运算放大器OPA3收到V2之后的预设时长内,第三运算放大器OPA3确定电压信号的幅值大于V2,则第三运算放大器OPA3输出低电平。
[0211] FPGA模块15在确定第一参考电压为V2之后的预设时长内,接收到第三运算放大器OPA3输出的低电平,则FPGA模块15在接收到低电平之后开始对电压信号进行采样,在FPGA模块15采样得到1024个采样点之后,FPGA模块15停止采样,并得到第二个采样结果,该第二个采样结果中包括1024个采样点,且该采样结果对应的电流为1.2A。
[0212] 在FPGA模块15得到第二个采样结果之后,将第一参考电压设置为V3,并向第三运算放大器OPA3的同向输入端发送第一参考电压V3。FPGA模块15将执行参考电压确定操作的次数加1,此时,执行参考电压确定操作的次数为3(小于4)。
[0213] 第三运算放大器OPA3比较电压信号的幅值和V3的大小,假设在第三运算放大器OPA3收到V3之后的预设时长内,第三运算放大器OPA3确定电压信号的幅值大于V3,则第三运算放大器OPA3输出低电平。
[0214] FPGA模块15在确定第一参考电压为V3之后的预设时长内,接收到第三运算放大器OPA3输出的低电平,则FPGA模块15在接收到低电平之后开始对电压信号进行采样,假设在FPGA模块15采样得到512个采样点之后,FPGA模块15接收到第三运算放大器OPA3输出的高电平,则FPGA模块15停止采样,得到第三个采样结果,该第三个采样结果中包括512个采样点,且该采样结果对应的电流为1.4A。
[0215] 在FPGA模块15得到第三个采样结果之后,将第一参考电压设置为V4,并向第三运算放大器OPA3的同向输入端发送第一参考电压V4。FPGA模块15将执行参考电压确定操作的次数加1,此时,执行参考电压确定操作的次数为4(等于4)。
[0216] 第三运算放大器OPA3比较电压信号的幅值和V4的大小,假设在第三运算放大器OPA3收到V3之后的预设时长内,第三运算放大器OPA3确定电压信号的幅值均小于V3,则第三运算放大器OPA3在预设时长内均输出稿电平。
[0217] FPGA模块15在确定第一参考电压为V3之后的预设时长内,接收到第三运算放大器OPA3输出的均为高电平,则FPGA模块15根据上述该三个采样结果确定光学器件12的功率为:1*1+1*1.2+0.5*1.4=2.9。
[0218] 图5为本申请提供的一种光学器件的功率检测装置的结构示意图。请参见图5,该光学器件的功率检测装置20可以包括第一确定模块11、采样模块12和第二确定模块13,其中,
[0219] 所述第一确定模块11用于,执行参考电压确定操作,以得到第一参考电压;
[0220] 所述采样模块12用于,若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值大于所述第一参考电压时,则对所述电压信号进行采样操作,得到一个采样结果,所述电流源用于向所述光学器件供电;
[0221] 所述第一确定模块11还用于,若在得到所述第一参考电压之后的预设时长内,确定电流源对应的电压信号的幅值均小于或等于所述第一参考电压,则重新执行所述参考电压确定操作,以得到新的第一参考电压;
[0222] 所述第一确定模块11重复执行N次所述参考电压确定操作、及所述采样模块12重新执行M次所述采样操作之后,得到M个采样结果,所述N为预设的正整数,所述M为正整数,所述M小于或等于所述N;
[0223] 所述第二确定模块13用于,根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率。
[0224] 可选的,第一确定模块11、采样模块12和第二确定模块13可以为图1-图3所示实施例中的FPGA模块中的部分或全部。
[0225] 可选的,第一确定模块11至少可以执行图4所示实施例中的S401。
[0226] 可选的,采样模块12至少可以执行图4所示实施例中的S405和S407。
[0227] 可选的,第二确定模块13至少可以执行图4所示实施例中的S408。
[0228] 需要说明的是,本申请所示的光学器件的功率检测装置可以执行上述方法实施例所示的技术方案,其实现原理以及有益效果类似,此处不再进行赘述。
[0229] 在一种可能的实施方式中,所述第二确定模块13具体用于:
[0230] 根据每个采样结果中包括的采样点个数,确定每个采样结果的采样时长;
[0231] 根据每个采样结果对应的第一参考电压,确定每个采样结果对应的电流;
[0232] 根据每个采样结果的采样时长和每个采样结果对应的电流,确定所述光学器件的功率。
[0233] 在另一种可能的实施方式中,所述第一确定模块13具体用于:
[0234] 在第i次执行所述参考电压确定操作时,将预设参考电压序列中第i个参考电压确定为所述第一参考电压;其中,所述参考电压序列中包括N个预设的参考电压,所述i为小于或等于所述N的正整数。
[0235] 在另一种可能的实施方式中,所述第一确定模块13具体用于:
[0236] 在第j次执行所述参考电压确定操作时,将预设参考电流序列中第j个参考电流确定为所述第一参考电流;其中,所述参考电流序列中包括N个预设的参考电流,所述j为小于或等于所述N的正整数;
[0237] 根据所述第一参考电流,确定所述第一参考电压。
[0238] 图6为本申请提供的另一种光学器件的功率检测装置的结构示意图。在图5所示实施例的基础上,可选的,光学器件的功率检测装置20还可以包括控制模块14,其中,[0239] 所述控制模块14用于,在所述第二确定模块13根据所述M个采样结果,确定所述光学器件的功率之后,根据所述功率,控制所述电流源的输出。
[0240] 需要说明的是,本申请所示的光学器件的功率检测装置可以执行上述方法实施例所示的技术方案,其实现原理以及有益效果类似,此处不再进行赘述。
[0241] 本申请提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当指令在计算机上运行时使得所述计算机执行上述任意方法实施例提供的光学器件的功率检测方法。
[0242] 实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储器(存储介质)包括:只读存储器(英文:read-only memory,缩写:
ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(英文:magnetic tape)、软盘(英文:floppy disk)、光盘(英文:optical disc)及其任意组合。
[0243] 本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理单元以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0244] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0245] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0246] 显然,本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
[0247] 在本申请中,术语“包括”及其变形可以指非限制性的包括;术语“或”及其变形可以指“和/或”。本本申请中术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。本申请中,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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