功率计定标及数据解析方法 - 如何获取mW值并转换为dBm - 常规

二、功率定标计算方法

目前功率计暂时不提供功率值，需要依赖电脑计算。计算方法如下：

定标

如果需要知道绝对功率值需要对功率计定标。如果只需要测量相对值，这步可以忽略，将参考的功率ADC读数用某种方式存储下来做比较依据即可（计算方法可以参考后文）。

定标需要的基本设备为一个标准功率计和一个所使用的光源（如果只是针对某个波长定标）。光源功率建议为1mW以上，这样功率计读数较为稳定，定标偏差会比较小。

光源热机后，输入到标准功率计并读数。读数计为NmW。

将光源输入待定标功率计。在推荐的功率水平上，一般而言，档位会是第0档，计读数为M。

这样可以取得一个定标参数M/N，即第0档在此波长功率为1mW下的读数。

功率计算方法

首先需明确不同档位的差别。档位的差别主要在电路的放大倍数不同。档位值越高，放大倍数越大。这里我们先不考虑各档位的零偏（试后期使用情况决定是否计入），姑且认为每档的放大为绝对理想线性且过零点，即功率值和ADC读数的曲线为一条过零点的直线。不同档位间的放大倍数则成一个固定比例，相邻档位间比例的理想值如下（参考电路设计参数，称为档间系数）：

第1档/第0档：24.40 第2档/第1档：25.25 第3档/第2档：25.97 第4档/第3档：24.50 第5档/第4档：25.49

可以看到相邻档位的比例在25左右。

作为简化计算，程序也可以只记录所有档位相对第0档的比例（称为档位系数，第0档的档位系数为1），如下：

第1档/第0档：24.40 第2档/第0档：616.00 第3档/第0档：16000.00 第4档/第0档：392000.00 第5档/第0档：9992000.00

三、下面举例说明计算方法：

假设定标数据为：标准功率计读数10.870mW，待定标功率计为第0档读数139050,这样可以得到定标参数139050/10.870=12792.1/mW。

待测功率读数为第0档99500，待测功率为99500/12792.1=7.778mW。

待测功率读数为第3档8780，待测功率为8780/12792.1/16000=0.000042897mW =42.897uW。

为了简化计算，推荐程序在定标后先计算定标值和每个档位系数的积存储或者在每次程序启动时计算暂存，比如对上述数据，第3档的积为12792.1×16000 = 204673600，按此方法计算出每个档位的积并存储，这样在计算功率时仅需用ADC读数对此数据做一次除法即可。

如果仅测量相对功率值，可以在参考光输入时存储ADC读数/档位系数。在测量时也计算当时的ADC读数/档位系数，并和参考光的值比较即可。

根据二、三、把55 50 1F 80 EF写一个解析方法，解析出他的mW值，在转换成dbm，用C#代码内容：来实现：

public static double ParsePower(byte[] data)
{
    double standardPower = 10.87; // 标准功率计读数，单位为mW
    double standardValue = 139050; // 待定标功率计第0档读数
    double calibrationFactor = standardValue / standardPower; // 定标参数

    int adcValue = (data[0] << 24) | (data[1] << 16) | (data[2] << 8) | data[3]; // 将字节数组转换为32位整数
    int range = (adcValue >> 24) & 0x0F; // 获取档位

    double power = adcValue & 0x00FFFFFF; // 获取ADC读数
    power /= calibrationFactor; // 计算功率值，单位为mW

    switch (range) // 根据档位转换为dBm值
    {
        case 0:
            return 10 * Math.Log10(power);
        case 1:
            return 10 * Math.Log10(power * 24.4);
        case 2:
            return 10 * Math.Log10(power * 24.4 * 25.25);
        case 3:
            return 10 * Math.Log10(power * 24.4 * 25.25 * 25.97);
        case 4:
            return 10 * Math.Log10(power * 24.4 * 25.25 * 25.97 * 24.5);
        case 5:
            return 10 * Math.Log10(power * 24.4 * 25.25 * 25.97 * 24.5 * 25.49);
        default:
            throw new ArgumentException("Invalid range value.");
    }
}

注意，上述代码中的标准功率计读数、待定标功率计第0档读数和定标参数需要根据实际情况进行修改。另外，如果需要测量相对功率值，可以在参考光输入时存储ADC读数/档位系数，然后在测量时计算当时的ADC读数/档位系数并和参考光的值比较即可。