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基于单片机控制的ECPR光功率数据采集系统 总被引:2,自引:0,他引:2
电定标热释电辐射计ECPR(Electrically Calibrated Pyroelectric Radiometer)是测量光辐射功率的一种高精度电替代绝对辐射计ESR(Electrical Substitution Radiometer),它通过使用光信号加热热释电表面和电加热热释电器件表面相等效的基本原理,通过测量电加热的功率值,并通过误差测量和分析加以修正该测量值,从而得到光功率值。它将光功率的测量标准溯源到电功率的标准上来,这样测量具有很高的精度。通常可以达到1%的不确定度。介绍了利用单片机和A/D器件等构成的光电信号采集系统,通过该系统可以测量由光功率等效成的电功率,从而获得光功率值。 相似文献
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首先分析了热释电探测器工作原理,然后利用PSPICE的ABM(analog behavioral modeling)功能对PMNT(钛酸铅一铌镁酸铅)热释电紫外电定标探测器进行仿真模拟,建立其等效电路模型。该模型可以模拟PMNT热释电紫外电定标探测器热学和电学特性的瞬态响应和频率响应。将等效电路模型与放大电路相接,可以模拟热释电探测器系统,分析不同条件下探测器的响应特性,从而可以提高热释电探测器系统的性能,进而为紫外电定标奠定基础。 相似文献
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热控涂层性能在轨测试用辐射计原理样机的设计与仿真 总被引:1,自引:0,他引:1
为验证热控涂层性能退化地面模拟试验的有效性,提出了一种利用测热法实现热控涂层在轨测试的辐射计原理样机设计方案.通过对在轨辐射计所接收的外热流进行分析,应用能量守恒原理建立了其测试热控涂层太阳吸收率的数学模型,并在该测试模型的基础上设计辐射计的测热和隔热结构.利用ANSYS软件对辐射计结构的关键组成部分进行了热仿真,并在恒温测试环境下利用辐射计对SR107热控涂层进行了原理验证试验,试验测得的SR107热控涂层太阳吸收率值与该涂层的标定值差别在3%以内,通过分析计算辐射计具有4.2%的测试不确定度.仿真和试验结果表明:辐射计原理样机的设计满足热控涂层性能在轨测试的要求. 相似文献
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太阳辐射监测仅在轨飞行中,在太阳扫过宽视场绝对辐射计视场期间动态测量太阳辐照度,测量过程中进人辐射计接收腔的杂散光对测量精度有一定的影响.本文通过模型软件分析、风云辐射计外场标定测量和神舟三号辐射计在轨数据修正3个方面对宽视场辐射计的杂散光分布随角度变化的情况进行了分析.结果显示:随光线入射角的增大,杂散光影响基本呈线性增大.太阳辐射监测仪的宽视场绝对辐射计无遮拦视场角为-9.2°~+9.2°,±7°内视场角的模拟分析和地面标定测得结果基本一致,最大值达到0.79%.神舟三号飞船上的辐射计无遮拦视场角为-5.2°~+5.2°,视场角较小,消光光栏多,杂散光的影响相对较小.用模拟分析结果对星上获得数据进行了修正,结果表明,杂光修正降低了系统误差. 相似文献
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介绍了一种设计热释电材料电性能测量系统的新方法,重点研究了pA级电流放大电路的设计.系统由温度控制和性能参数测量两大部分组成,采用计算机进行控制,利用该测量系统,可以同时得到热释电系数、介电常数和损耗与温度的关系曲线.用所研制的测量系统对掺锑、锰的PZT厚膜材料样品进行了热释电性能测量,给出了有关测量结果. 相似文献
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研究了阵列式光谱辐射计校准过程中涉及的杂散光和带宽等问题。实验比较了阵列式光谱辐射计在氙灯和卤钨灯照射下进行紫外辐射测量的差异,对差异的来源-杂散光部分进行了测评。采用一组已知透过率的滤光片,通过采集有滤光片和无滤光片条件下卤钨灯的光谱,对阵列式光谱辐射计的杂散光大小进行评价,并评估了杂散光在紫外辐射测量中引起的数值偏差。实验测量了不同的阵列式光谱辐射计采集窄带光源的结果,对阵列式光谱辐射计的带宽在辐射照度计算中的影响进行评估。实验结果表明:卤钨灯照射下部分阵列式光谱辐射计在紫外300nm处的杂散光比例高达30%以上,制约了紫外辐射测量的可靠性;氙灯照射下阵列式光谱辐射计在300nm的杂散光比例可以降至5%左右;阵列式光谱仪的带宽限制了其能够准确测量光源的最小测量半高宽,几种不同带宽的阵列式光谱辐射计在365nm的测量偏差高达4%。得到的结果表明:阵列式光谱辐射计的杂散光、带宽等光学特性对测量结果的准确性影响很大。 相似文献
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紫外辐照对绝对辐射计锥腔吸收率的影响 总被引:1,自引:5,他引:1
为了研究紫外辐照对星载太阳辐射监测仪的绝对辐射计锥腔吸收率的影响,进行了实验室模拟测量实验。用相当于太阳紫外辐照总量的汞灯照射绝对辐射计的锥腔,定期用可同时测量镜、漫反射率的全半球反射比吸收率测量装置测量其吸收率,监测其随时间变化情况。实验结果表明:太阳辐射监测仪在风云三号卫星上例行工作一年接收的紫外辐射量,使其吸收率下降0.002%,最大下降0.003%,该结果同国外星上测量结果基本一致。本实验反映出紫外辐照对绝对辐射计锥腔的吸收率是有影响的,可为将来的星载太阳辐射监测仪优化、实验、测量和校正提供必要的参考。 相似文献
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摘要:卫星太阳辐射监测仪在轨飞行中采用太阳扫过宽视场绝对辐射计视场期间动态测量太阳辐照度的方法,测量过程中进入辐射计接收腔的杂散光对测量精度带来影响,本文通过模型软件分析、风云辐射计外场标定测量和神舟三号辐射计在轨数据修正三个方面对宽视场辐射计的杂散光随角度变化分布进行了分析, 1)随光线入射角增大,杂散光影响基本呈线性增大;2)太阳辐射监测仪宽视场绝对辐射计无遮拦视场角18.4,对0~7视场进行了模拟分析,在7入射角时,杂光影响为0.63%,地面通过标定方法测量得到的结果为0.79%;3)神舟三号飞船上的辐射计视场角为10.4,视场角小,消光光栏多,杂散光的影响相对较小。以模型仿真结果对星上获得数据进行了修正,结果表明,通过杂光修正降低了系统误差。 相似文献
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基于Altera公司cycloneⅢ系列EP3C5芯片,提出了一种基于电定标热释电辐射计(ECPR)系统中一种数字相位计的实现方法.该相位计的作用是调整系统中被测信号和参考信号之间的相位差,使得相敏检波的幅度达到最大,从而提高光功率的检测精度.将被测信号A/D转换成数字信号送到FPGA芯片中,与查找表中的参考信号做I-Q正交解调算法,得到一组I-Q值利用CORDIC算法计算arctan函数荻取相位差,最后做出相应的信号同步调整.实验结果表明,该相位计使辐射计系统的测量光功率值的精度得到了改善和提高,系统运行更加稳定,当测量精度为1mW,其不确定度为1%. 相似文献
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基于PSPICE的热释电红外线探测器设计 总被引:1,自引:0,他引:1
本文介绍了热释电红外探测器的结构及工作原理,由热释电效应推导出了热释电电流及热释电电压响应表达式,利用仿真软件PSPICE分析了热释电探测器等效电路模型,该模型是使用PSPICE的ABM功能中的微分器和压控电流源等电路元件来建立等效模型。本文最后在红外专用芯片BISS0001不可重复触发工作方式下给出了热释电红外探测器电路,模拟结果与实验数据基本一致。根据该模型选取适当的参数,可以设计不同的红外探测器实用电路,为红外探测器电路设计提供了新的思路。 相似文献
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张建国 《机电产品开发与创新》2012,25(2):125-127
本仿真系统采用ATmega128单片机作为控制核心,利用其强大的兼容性和处理能力,以及丰富的接口等特点使整个系统的电路结构简单、可靠性高。仿真系统的硬件部分由电源电路、复位电路、晶振电路、模/数转换滤波电路、ISP下载接口电路、JTAG仿真接口电路、蜂鸣器驱动电路、MAX232串口模块、按键模块以及各种显示模块组成。 相似文献
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三角激光测距系统中用到的激光器的输出光功率会受到环境温度的影响,会直接影响激光测距的准确性与稳定性。激光器的驱动电路需要根据激光器的这个特性,进行温度补偿,最终使得激光器的输出光功率不受温度影响,这称为激光器的恒功率控制。依靠理论分析,并通过实际测试与改进,最终实现了激光器在-20~70℃的恒功率控制。在此基础上,驱动电路引入数字模拟转换模块(DAC),通过软件可以实时调整激光器的实际输出光功率,以应对更加复杂工作环境。 相似文献
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为解决基于STC12C5A单片机的电动自行车安全性能检测系统的测量控制单元的抗干扰性、测量稳定性等问题,将电磁兼容性(EMC)设计技术应用到系统设计中。针对不同的干扰源和耦合通道,结合电源设计、模拟量输入电路设计、开关量输入/输出电路设计以及印刷电路板布局设计方法,分析了电磁干扰源、耦合通道和控制测量系统之间的关系。在电动车生产厂家的电磁环境中使用电动自行车安全性能检测系统,进行了抗干扰性对比试验,其结果表明电磁兼容性设计后,生产环境对系统的干扰下降到1%以内,测量系统工作稳定。 相似文献
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高精度多路温度检测系统的研制 总被引:12,自引:2,他引:10
梁新荣 《仪表技术与传感器》2001,(6):16-17,27
以单片机为基础,采用铂电阻改进型实用有源线性化桥路和AD1672模数转换器,实现对蒸馏塔多路温度的巡回检测,该系统具有测温精度高、可靠性好、抗干扰能力强等优点。 相似文献
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空间低温辐射计中的精密电压测量系统 总被引:1,自引:0,他引:1
为了基于测温电阻实现空间低温辐射计的腔温测量,研究了系统的电子学测量精度和测量稳定度。结合实际电子学需求,进行方案设计和器件选型,提出了一种新型的基于超低噪基准源LTZ1000ACH,四线制柱状锗电阻GR1400-AA和24位模数转换器LTC2400的对偶相消式精密电压测量系统。对于整个链路信噪比进行了逐级理论计算和分析,并通过电路仿真软件TINA-TI对系统幅频特性和温度响应特性进行了仿真分析,最后在77K液氮环境下对该系统进行了测温精度和长期稳定性测试。实验结果表明:锗电阻实际采样电压值在100μV内波动,长期测量稳定度达到1×10-5;在77K液氮环境下,系统测温精度达到4mK,长期稳定性达到1×10-5。得到的结果基本满足空间低温辐射计电子学部分的设计指标要求。 相似文献