一种基于FPGA光纤熔接机放电环境自动补偿方法与流程

本发明属于光纤熔接机，具体涉及一种基于fpga光纤熔接机放电环境自动补偿方法。

背景技术：

1、随着光纤技术的不断进步，光纤在光纤通信领域的应用越来越广泛。其中，利用光纤熔接机对光纤进行熔接是光纤通信中必不可少的一环。在对两根光纤进行熔接时，存在熔接损耗。

2、影响光纤熔接损耗的因素很多，其中放电电弧强度是影响熔接损耗因素之一。而光纤熔接机工作的外部环境(温度、气压)又是影响放电电弧强度的关键因素。

3、为了降低光纤熔接机熔接损耗，目前通用做法是在光纤熔接机进行光纤熔接前，先利用熔接机自带的“放电校准”功能对光纤熔接机放电强度进行调整，达到较好的熔接效果。随着外部工作环境的变化，需要再次进行“放电校准”步骤，这样操作非常繁琐复杂。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于fpga光纤熔接机放电环境自动补偿方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于fpga光纤熔接机放电环境自动补偿方法，采用fpga、电流环路控制器、高压放电电路、正电极、负电极和电流取样电路，包括以下步骤：

4、s1、采集光纤熔接机工作环境的温度和气压值，作为环境参数；

5、s2、将采集的环境参数发送给fpga，根据算法计算出采用该环境参数的工作环境下，光纤熔接机放电需要的电流；

6、s3、将电流发送到电流环路控制器中，产生一个控制信号控制高压放电电路，从而在电极两端产生高压电弧；

7、s4、电流采样电路将得到的电流值a反馈到电流环路控制器中，与fpga发送的电流值b进行比较，若a大于b，则减小控制器输出信号的pwm脉冲宽度，若a小于b，则增加控制器输出信号的pwm脉冲宽度，经过快速调整，达到电流a与电流b值一致，从而使得高压放电电路产生一个稳定的放电信号，这样电极两端的放电电弧达到稳定，从而实现两根光纤极低损耗的熔接。

8、进一步地，所述fpga依次与电流环路控制器和高压放电电路连接，所述高压放电电路的输出端连接正电极，所述负电极连接电流取样电路的输入端，电流取样电路的输出端与电流环路控制器连接。

9、进一步地，在s2中，fpga收集到环境温度值和环境气压值后，首先根据温度补偿算法，计算出温度补偿放电电流参数值，其表达式为：

10、

11、其中，y(t)为温度补偿放电电流参数值，t是摄氏温度值，单位为℃，a(t)、b(t)为温度补偿系数，c(t)为温度补偿因子；

12、其次，根据气压补偿算法，计算出气压补偿放电电流参数值，其表达式为：

13、

14、其中，y(p)是气压补偿放电电流参数值，p是气压值，单位为mpa，a(p)、b(p)、c(p)、d(p)为气压补偿系数，e(p)为气压补偿因子；

15、最后，根据气压温度二维度补偿算法，计算出最终的补偿放电电流参数值，其表达式为：

16、y(t,p)＝a(t,p)*y(t)+b(t,p)*y(p)+c(t,p)；

17、其中，a(t，p)、b(t，p)为温度气压二维补偿系数，c(t，p)为温度气压二维补偿因子。

18、本发明所带来的有益技术效果：

19、本发明提出的一种基于fpga光纤熔接机放电环境自动补偿方法，以解决外部工作环境变化反复进行“放电校准”工作，可以根据实时采集到的环境参数，实现放电强度自动补偿。通过温度气压补偿算法快速实现光纤熔接机放电电流实时自动调整，从而达到低损耗的熔接效果。

技术特征：

1.一种基于fpga光纤熔接机放电环境自动补偿方法，其特征在于，采用fpga、电流环路控制器、高压放电电路、正电极、负电极和电流取样电路，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于fpga光纤熔接机放电环境自动补偿方法，其特征在于，所述fpga依次与电流环路控制器和高压放电电路连接，所述高压放电电路的输出端连接正电极，所述负电极连接电流取样电路的输入端，电流取样电路的输出端与电流环路控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于fpga光纤熔接机放电环境自动补偿方法，其特征在于，在s2中，fpga收集到环境温度值和环境气压值后，首先根据温度补偿算法，计算出温度补偿放电电流参数值，其表达式为：

技术总结
本发明公开了一种基于FPGA光纤熔接机放电环境自动补偿方法，采用FPGA、电流环路控制器、高压放电电路、正电极、负电极和电流取样电路，其步骤为：采集光纤熔接机工作环境的温度和气压值，作为环境参数；将采集的环境参数发送给FPGA，根据算法计算出采用该环境参数的工作环境下，光纤熔接机放电需要的电流；将电流发送到电流环路控制器中，产生一个控制信号控制高压放电电路，从而在电极两端产生高压电弧；电流采样电路将得到的电流值A反馈到电流环路控制器中，与FPGA发送的电流值B进行比较，使得高压放电电路产生一个稳定的放电信号，这样电极两端的放电电弧达到稳定，从而实现两根光纤极低损耗的熔接。

技术研发人员：余志勇,陈国际,何春,李雷,蒋乃波,张园
受保护的技术使用者：中电科思仪科技（安徽）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12