一种数据采集方法及其装置技术领域
本发明涉及数据采集技术领域，尤其是指一种数据采集方法及其装置。
背景技术
轴型激光器包括光纤组件及与该光纤组件焊接封装的激光器，光纤组件设置有陶
瓷插芯。在对光纤组件和激光器进行焊接封装时，需要保证激光器通电后发出激光的焦点
位于陶瓷插芯的中心孔中，以获得最佳的导通率，从而获得最大的光功率，降低产品的不良
率。
传统获得最大光功率的方法是采用人工测试，人工测试工作量大，速度慢，效率
低，精准性差，导致经常出现产品不良，不能满足生产的需求，亟需提供一种解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种数据采集方法及其装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种数据采集方法，包括：
一、光功率数据采集：
将光纤组件固定，激光器通电后相对光纤组件移动，使激光器发出光线通过光纤组件
的陶瓷插芯，用光电转换器将光纤组件接受到的光信号转化为光功率的模拟信号，再通过
模数转换器将该模拟信号转为光功率数字信号；
二、位置数据采集：
在采集光功率数据的同时，用位置反馈元件实时反馈激光器的位置信息，然后用译码
器将位置信息转为位置数字信号；
三、位置数据与光功率数据的同步：
采用处理器将光功率数字信号和位置数字信号进行实时处理，使光功率数字信号和位
置数字信号进行实时的一一对应，以实现位置数据与光功率数据的高速同步。
其中，还包括用于对光功率数字信号和位置数字信号进行缓冲的数据缓冲模块，
该数据缓冲模块与处理器进行通讯连接。
其中，还包括电脑，所述电脑与处理器进行通讯连接。
其中，将激光器安装于移动台，采用伺服电机驱动移动台移动，然后用位置反馈元
件反馈移动台上的激光器的位置信息；所述位置反馈元件采用光栅尺或者编码器，所述光
栅尺或者编码器与译码器通讯连接。
其中，所述伺服电机包括用于驱动移动台分别沿着X轴、Y轴和Z轴移动的X伺服电
机、Y伺服电机和Z伺服电机。
其中，对光纤组件进行移动时，先将激光器在XY平面内移动，在XY平面内找到获得
最大光功率的位置点，再将光纤组件沿着通过该位置点的Z轴移动，从而使激光器发出光线
的焦点位于陶瓷插芯中，以获得最大的光功率。
本发明还提供了一种用于上述的数据采集方法的数据采集装置，包括光功率数据
采集模块、位置数据采集模块及用于将光功率数据和位置数据采集进行实时的一一对应处
理器；所述光功率数据采集模块包括用于加持光纤组件的夹具、用于与光纤组件连接的光
电转换器及与该光电转换器连接的模数转换器，所述模数转换器与处理器连接；所述位置
数据采集模块包括用于安装激光器的移动台、用于驱动移动台移动的移动驱动机构、用于
反馈移动台上激光器的位置信息的位置反馈元件、以及与该位置反馈元件通讯连接的译码
器，所述译码器与处理器连接。
其中，还包括数据缓冲模块，该数据缓冲模块与处理器进行通讯连接。
其中，还包括电脑，所述电脑与处理器通讯连接。
其中，所述移动驱动机构包括用于驱动移动台分别沿着X轴、Y轴和Z轴移动的X伺
服电机、Y伺服电机和Z伺服电机；所述位置反馈元件为光栅尺或者编码器，X伺服电机、Y伺
服电机和Z伺服电机分别对应设置有一个光栅尺或者编码器。
本发明的有益效果：
本发明将位置数据与光功率数据进行高速同步，这样位置信息和光功率信息就一一对
应，实现了采用激光器移动进行高速扫描。位置反馈元件反馈激光器真实位置的数据，使得
光功率数据和位置数据真实的一一对应，大大减小了采集到的位置和光功率的偏移，位置
信息和光功率信息的同步误差最小化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说
明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1所示，一种数据采集方法，包括
一、光功率数据采集：
将光纤组件1固定，激光器2通电后相对光纤组件1移动，使激光器2发出光线通过光纤
组件1的陶瓷插芯11，用光电转换器3将光纤组件1接受到的光信号转化为光功率的模拟信
号，再通过模数转换器6将该模拟信号转为光功率数字信号；
二、位置数据采集：
在采集光功率数据的同时，用位置反馈元件8实时反馈激光器2的位置信息，然后用译
码器4将位置信息转为位置数字信号；
三、位置数据与光功率数据的同步：
采用处理器5将光功率数字信号和位置数字信号进行实时处理，使光功率数字信号和
位置数字信号进行实时的一一对应，以实现位置数据与光功率数据的高速同步。
实际应用中，对激光器2通电后，该激光器2发出光线，光纤进入到光纤组件1的陶
瓷插芯11的中，光信号通过光纤线传送至光电转换器3后转为光功率的模拟信号，该光功率
的模拟信号经过模数转换器6转换后，变为光功率数字信号。位置反馈元件8反馈激光器2的
位置信息，通过译码器4将位置信息转为位置数字信号。激光器2每一个位置的对应一个光
功率，激光器2移动过程中，实时地采集位置信息和光功率，将得到的光功率数字信号和位
置数字信号同时输入处理器5中进行一一对应，以实现对位置数据和光功率数据进行高速
同步。
本发明将位置数据与光功率数据进行高速同步，这样位置信息和光功率信息就一
一对应，实现了采用激光器2移动进行高速扫描。位置反馈元件8反馈激光器2真实位置的数
据，使得光功率数据和位置数据真实的一一对应，大大减小了采集到的位置和光功率的偏
移，位置信息和光功率信息的同步误差最小化。
本实施例中，还包括用于对光功率数字信号和位置数字信号进行缓冲的数据缓冲
模块7，该数据缓冲模块7与处理器5进行通讯连接。还包括电脑6，所述电脑6与处理器5进行
通讯连接。光功率数字信号和位置数字信号可以储存在数据缓冲模块7，初步处理后，而后
通过数据总线传输到电脑6上做进一步处理。或者直接通过总线传输至电脑6进行处理。数
据总线可以选择PCI、以太网及232等。
本实施例中，将激光器2安装于移动台20，采用伺服电机驱动移动台20移动，然后
用位置反馈元件8反馈移动台20上的激光器2的位置信息；所述位置反馈元件8采用光栅尺
或者编码器，所述光栅尺或者编码器与译码器4通讯连接。所述伺服电机包括用于驱动移动
台20分别沿着X轴、Y轴和Z轴移动的X伺服电机、Y伺服电机和Z伺服电机。
使用电机编码器或者光栅尺等位置反馈元件的数据，这个数据更精确表示电机的
实际位置。把反馈的位置信息和光功率值进行了高速对应。大大减小了采集到的位置和光
功率的偏移，位置反馈元件给出X伺服电机、Y伺服电机和Z伺服电机的位置信号，由译码器
转换成数字量。编码器或者光栅尺反馈位置与光功率对应，微秒级响应时间，实现高速化，
使位置信息和光功率信息的同步误差最小化。使用高速的信号采集技术和大容量数据缓存
系统，对位置和光功率高速、高密度同时采集和存储。实现了X伺服电机、Y伺服电机和Z伺服
电机的高速扫描。
本实施例中，对光纤组件1进行移动时，先将激光器2在XY平面内来回移动，在XY平
面内找到获得最大光功率的位置点，再将光纤组件1沿着通过该位置点的Z轴移动，从而使
激光器2发出光线的焦点位于陶瓷插芯11中，以获得最大的光功率。
本发明还提供了一种用于上述的数据采集方法的数据采集装置，包括光功率数据
采集模块、位置数据采集模块及用于将光功率数据和位置数据采集进行实时的一一对应处
理器5；所述光功率数据采集模块包括用于加持光纤组件1的夹具10、用于与光纤组件1连接
的光电转换器3及与该光电转换器3连接的模数转换器6，所述模数转换器6与处理器5连接；
所述位置数据采集模块包括用于安装激光器2的移动台20、用于驱动移动台20移动的移动
驱动机构、用于反馈移动台20上激光器2的位置信息的位置反馈元件8、以及与该位置反馈
元件8通讯连接的译码器4，所述译码器4与处理器5连接。
本数据采集装置将位置数据与光功率数据进行高速同步，这样位置信息和光功率
信息就一一对应，实现了采用激光器2移动进行高速扫描。位置反馈元件8反馈激光器2真实
位置的数据，使得光功率数据和位置数据真实的一一对应，大大减小了采集到的位置和光
功率的偏移，位置信息和光功率信息的同步误差最小化。
本实施例中，还包括数据缓冲模块7，该数据缓冲模块7与处理器5进行通讯连接。
还包括电脑6，所述电脑6与处理器5通讯连接。光功率数字信号和位置数字信号可以储存在
数据缓冲模块7，初步处理后，而后通过数据总线传输到电脑6上做进一步处理。或者直接通
过总线传输至电脑6进行处理。数据总线可以选择PCI、以太网及232等。
本实施例中，所述移动驱动机构包括用于驱动移动台20分别沿着X轴、Y轴和Z轴移
动的X伺服电机、Y伺服电机和Z伺服电机；所述位置反馈元件8为光栅尺或者编码器，X伺服
电机、Y伺服电机和Z伺服电机分别对应设置有一个光栅尺或者编码器。使用电机编码器或
者光栅尺等位置反馈元件的数据，这个数据更精确表示电机的实际位置。把反馈的位置信
息和光功率值进行了高速对应。大大减小了采集到的位置和光功率的偏移，位置反馈元件
给出X伺服电机、Y伺服电机和Z伺服电机的位置信号，由译码器转换成数字量。编码器或者
光栅尺反馈位置与光功率对应，微秒级响应时间，实现高速化，使位置信息和光功率信息的
同步误差最小化。使用高速的信号采集技术，和大容量数据缓存系统，对位置和光功率高
速、高密度同时采集和存储。实现了X伺服电机、Y伺服电机和Z伺服电机的高速扫描。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在
不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。