一种用于光声扫描的电热式微镜的步进扫描控制装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种用于光声扫描的电热式微镜的步进扫描控制装置及控制方法，装置包括接收外部时钟信号和运算输出二进制电压值的FPGA核心运算单元、数模转换模块、放大电路、以及过压保护与滤波模块；所述FPGA核心运算单元在接收到外部时钟信号后，在时钟前沿触发，输出经过特定算法运算得出的二进制电压值，该电压信号经过数模转换模块转换成模拟电压信号，用放大电路放大的信号通过过压保护与滤波模块后，供应给电热式微镜的执行器，继而驱动微镜做出相应的偏转动作；本发明针对不同版的微镜只需更改控制算法所用到的电压‑机械偏转角关系函数，就可灵活适用。另外，本发明还适用于光学扫描需要与外围设备同步协作的应用场合，有利于整个装置精度的提高。

主权项

一种用于光声扫描的电热式微镜的步进扫描控制装置，其特征在于，包括接收外部时钟信号和运算输出二进制电压值的FPGA核心运算单元、数模转换模块、放大电路、以及过压保护与滤波模块；所述FPGA核心运算单元在接收到外部时钟信号后，在时钟前沿触发，输出经过特定算法运算得出的二进制电压值，该电压信号经过数模转换模块转换成模拟电压信号，用放大电路放大的信号通过过压保护与滤波模块后，供应给电热式微镜的执行器，继而驱动微镜做出相应的偏转动作；所述的FPGA核心运算单元根据储存其内的处理运算算法，输出每次外部时钟到来后的微镜下一步偏转角对应驱动臂所需电压；所述的特定算法是储存于FPGA核心运算单元中的微镜控制电压计算算法，该算法通过对外部时钟沿计数，结合所控制微镜的电压‑机械偏转角关系函数，得出驱动臂电压值的十进制数值；继而将该十进制数值转换成符合数模转换芯片的编码需求的二进制序列；所述的数模转换模块同时将FPGA核心运算单元的输出数字信号转换成模拟电压信号；所述的放大电路利用运算放大器将电压放大至微镜需要的电压；所述的过压保护与滤波模块是对欲施加给微镜执行器的模拟电压信号进行电压幅值的限制，以及对控制信号滤波除噪、并进行电流的放大。