张根宝， 程震晨

(陕西科技大学 电气与信息工程学院， 陕西 西安 710021)



一种氧气分析仪激光器的温度控制系统研究

张根宝， 程震晨

(陕西科技大学 电气与信息工程学院， 陕西 西安 710021)

激光氧气分析仪是一种新型氧气分析仪器，其半导体激光器的温度变化会引起激光束波长变化，严重降低数据准确性以及仪器寿命.研究了一种用于激光氧气分析仪半导体激光器的温度控制方法及其实现.通过MATLAB/Simulink仿真，给出基于参数自适应模糊PID的激光器温度控制算法.硬件采用AD590作为温度传感器，以STM32F407为控制器，以半导体制冷器为执行器建立温度控制系统.该系统能够有效控制激光器温度，具有响应快，超调小，余差小的特点.

氧气分析仪； 激光器温控； 参数自适应模糊PID； STM32； 半导体制冷器

0 引言

可调谐二极管激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectrometer, TDLAS )技术是新型氧气浓度分析技术，具有高灵敏度、高分辨率、快速检测等特点.可调谐激光式氧气分析仪选择的激光器波长需与氧气的特征吸收谱线相匹配，此波长在近红外区为760nm.受仪器自身发热、环境温度变化等因素影响，分析仪的激光器输出功率发生波动，激光束波长发生变化，仪器稳定性、准确性以及使用寿命降低，必须对激光器温度加以控制[1,2].

目前，国外的激光器温度控制产品处于领先水平，但价格昂贵.国内激光器专用温控系统较少，精度较低，操作性能较差[3-5].激光器温度控制研究具有现实意义和研究前景，本研究给出了基于参数……