专利汇可以提供高精度多模黑体辐射源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于航空航天热红外通道测试标定技术领域,具体涉及一种高 精度 多模 黑体 辐射 源。两个Pt1000 传感器 分别测量辐射面 温度 和目标的背景温度,黑体辐射源 控制器 里面的两路Pt1000 信号 处理 电路 将两个Pt1000传感器测量的温度信号分别进行处理运算,送入中心处理器中,中心处理器通过检测背景温度和辐射板温度,与预先设定温度或温差进行比较,产生两路PWM信号PWM1、PWM2,经过光 电隔离 电路控制黑体驱动电路输出 电流 的大小和方向,从而控制流过 热电制冷 器的电流和方向,进而控制了热电制冷器加热或制冷功率的大小,达到使黑体辐射源辐射体辐射 能量 稳定在设定值的目的。本发明实现了对黑体辐射面和目标背景温度的双通道检测,满足了目前红外探测领域的多种需求。,下面是高精度多模黑体辐射源专利的具体信息内容。
1.一种高精度多模黑体辐射源,其特征在于:其包括黑体辐射源辐射体和黑体辐射
源控制器,所述黑体辐射源控制器包括中心处理器、光电隔离电路、黑体驱动电路和两路PT1000信号处理电路;所述黑体辐射源辐射体包括连接器(1)、通风孔(2)、底板(3)、外壳(4)、散热扇(5)、支柱(6)、散热片(7)、背板(8)、保温层(9)、螺钉(10)、前档板(11)、校准孔(12)、热电制冷器(13)、发射板(14)、两个Pt1000传感器(15);
在发射板(14)和外壳(4)之间填充保温层(9);所述发射板(14)上开有校准孔(12);
PT1000传感器(15)嵌入到发射板(14)里面,热电制冷器(13)的热面与发射板(14)粘接,二者整体镶嵌到保温层(9)里面,用螺钉(10)将前档板(11)、保温层(9)和背板(8)固定,压紧热电制冷器(13)和发射板(14);散热片(7)固定到背板(8)上,采用了散热扇(5)进行主动式风冷散热,散热扇(5)通过四个支柱(6)与散热片(7)连接,外壳(4)上留出通风孔(2),热电制冷器(13)的电源线、PT1000传感器(15)的导线和散热扇(5)的电源线通过连接器(1)与黑体辐射源控制器连接;
所述两个Pt1000传感器(15)分别测量辐射面温度和目标的背景温度,黑体辐射源控
制器里面的两路Pt1000信号处理电路将两个Pt1000传感器(15)测量的温度信号分别进行处理运算,送入中心处理器中,中心处理器通过检测背景温度和辐射板温度,与预先设定温度或温差进行比较,产生两路PWM信号PWM1、PWM2,经过光电隔离电路控制黑体驱动电路输出电流的大小和方向,从而控制流过热电制冷器(13)的电流和方向,进而控制了热电制冷器(13)加热或制冷功率的大小,达到使黑体辐射源辐射体辐射能量稳定在设定值的目的。
2.根据权利要求1所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:所述外壳(4)采用不锈
钢材料。
3.根据权利要求1所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:所述发射板(14)采用
2
紫铜材料,其导热系数为366W/(m·K),厚度14mm,尺寸为51mm×51mm,有效辐射面半径R=25.5mm;发射板(14)的辐射面刻划细密的三角形沟槽,沟槽的角度为60度,使表面近似漫反射;发射板(14)采用喷砂处理,经过酸洗去污后,在表面喷涂高发射率红外涂料。
4.根据权利要求1所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:所述保温层(9)为耐火
2
材料硅酸铝纤维,其导热系数为0.02W/(m·K)。
5.根据权利要求1所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:所述前档板(11)进行
抛光处理。
6.根据权利要求1所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:所述热电制冷器(13)
的热面通过导热硅脂与发射板(14)粘接。
7.根据权利要求1所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:用6个M4螺钉(10)将
前档板(11)、保温层(9)和背板(8)固定,压紧热电制冷器(13)和发射板(14),通过改变6个螺钉(10)的预紧力,调整热电制冷器(13)和发射板(14)的接触力度,有效地调整发射板(14)的受热均匀性。
8.根据权利要求1所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:所述中心处理器型号
为DSP2812。
9.根据权利要求1所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:所述黑体驱动电路采
用参数互补的MOSFET场效应管Q5、Q6、Q7、Q8组成全桥驱动电路;P沟道场效应管Q5的源极和N沟道场效应管Q7的漏极之间设置有由功率电感L1和瓷片电容C3组成LC滤波电路;
P沟道场效应管Q6的源极和N沟道场效应管Q8的漏极之间设置有由功率电感L2和瓷片
电容C4组成LC滤波电路;电解电容C1、C2并联设置在+12V电压和地线之间,+12V电压还
分别与电阻R3、R4、R5、R6的一端、P沟道场效应管Q5的漏极、P沟道场效应管Q6的漏极连接;P沟道场效应管Q5的栅极分别与电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极连接,三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极与加热信号TEC_Heat之间设置有电阻R1;N沟道场效应管Q7的栅极分别与电阻R4的另一端、三极管Q3的集电极连接,三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的基极与加热信号TEC_Heat之间设置有电阻R2;P沟道场效应管Q6的栅极分别与电
阻R5的另一端、三极管Q2的集电极连接,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极与制
冷信号TEC_Cool之间设置有电阻R7;N沟道场效应管Q8的栅极分别与电阻R6的另一端、
三极管Q4的集电极连接,三极管Q4的发射极接地,三极管Q4的基极与制冷信号TEC_Cool
之间设置有电阻R8;所述加热信号TEC_Heat和制冷信号TEC_Cool是所述黑体驱动电路的
输入信号,为PWM1和PWM2经光电隔离电路后输出的控制信号。
10.根据权利要求9所述的高精度多模黑体辐射源,其特征在于:当加热信号TEC_Heat
为高电平、制冷信号TEC_Cool为低电平时,左桥臂三极管Q1、Q3导通,P沟道场效应管Q5导通,N沟道场效应管Q7截止关断,右桥臂三极管Q2、Q4截止,N沟道场效应管Q8导通,P沟道场效应管Q6截止,电流方向从FETC+(热电制冷器(13)正端)到FETC-(热电制冷器(13)负端);反之,当加热信号TEC_Heat为低电平、制冷信号TEC_Cool为高电平时,左桥臂三极管Q1、Q3截止,N沟道场效应管Q7导通,P沟道场效应管Q5截止,右桥臂三极管Q2、Q4导
通,P沟道场效应管Q6导通,N沟道场效应管Q8截止,电流方向从FETC-(热电制冷器(13)负端)到FETC+(热电制冷器(13)正端);当加热信号TEC_Heat、制冷信号TEC_Cool同时为低电平或高电平时,热电制冷器无电流流过;通过控制加热TEC_Heat和制冷信号TEC_Cool的占空比,实现热电制冷器两端平均电压变化,达到控制加热和制冷功率的目的。
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