基于智能型红外焦平面电路液氮成像系统的研究与算法实现北大核心CSCD

提出了一种智能型红外焦平面电路液氮成像系统,系统采用UART转SPI数据传输,上位机VB软件开发SPI配置界面,可提高SPI寄存器批量配置效率和准确率,减少外界干扰产生误码和乱码情况,并结合FPGA、自研的IRCamExpert-CETC图像处理软件和图像采集卡搭建软硬件成像系统,本系统具有红外视频图像在线监测和多芯测试能力。本文进一步提出了基于单片像元级ADC的背景减除、盲元补偿、非均匀性校正、开窗、像素合并、空间滤波、图像均衡变换、时间延迟积分多种图像算法和总体算法结构,并通过对一款640×512阵列的智能型红外焦平面电路进行测试,验证了单片红外焦平面多功能图像算法,并实现了系统对智能型红外焦平面全参数的性能评估。采用像元级进行图像处理的方式,降低了采用算法级进行后续图像处理的难度,减少了图像处理算法消耗的资源。多功能图像算法为智能型红外焦平面的工程化应用提供了新技术途径。     

基于高精度数字温度传感器测试系统及建模仿真

本文针对高精度温度传感器测温效率低,提出了一种高精度批量测温系统及其测试方法,且具有多芯测试能力。 针对 铂电阻 PT100 测试精度低,提出了分类法、二分扫描法、逐次逼近法对铂电阻 PT100 进行校准,校准后在-65 ℃ ~ 145 ℃ 温度区 间最大测温误差值由 0. 412 ℃ 变为 0. 021 ℃ ,测温精度提升 94. 9%。 同时建模仿真了系统的稳定性、测温时间和测温精度,首 先对恒温装置外壁到内壁和内部腔体冷流体的对流换热进行传热学建模,仿真结果表明恒温装置只需 75. 2 s 便能够达到热平 衡;接着对待测电路发热、基座散热、校准后铂电阻进行综合热仿真建模,仿真结果表明系统测温精度可达 0. 016 ℃ ;最后对几 款经典高精度温度传感器的外温和内温进行测试验证,结果表明系统能够对 0. 031 ℃测温精度的温度传感器进行测试,系统能 够很好满足测温需求。     

一种高精度低功耗数字温度传感器

提出了一种高精度低功耗数字温度传感器。采用内部寄生PNP管进行感温。设计了一种14位高精度Σ-Δ ADC,将前端感温单元输入的与温度相关的电压信号转换为数字信号,在数字域尺度变换,并最终输出。与使用传统逐次逼近型SAR ADC内核的温度传感器相比,提出的数字温度传感器具有更低的功耗。该传感器采用0.18 μm CMOS工艺设计并流片。测试结果表明,测温精度为±0.7 ℃(-55 ℃~125 ℃),芯片面积为1.2 mm²。     

基于红外焦平面电路智能算法研究与测试验证

红外焦平面电路不仅能将热辐射转化为微弱的电信号，还带有读出电路，配合红外焦平面探测器实现像元级模拟数字转换、智能化图像处理和数字输出等功能，将获取的面阵信号经像元级方式处理后输出。提出了基于单片像元级ADC的背景减除、盲元补偿、非均匀校正、开窗、像素合并、空间滤波、直方图均衡、时间延迟积分多种智能图像算法，避免了在算法级进行的方式，降低了后续图像处理算法实现的难度，减少了图像处理算法消耗的资源。进一步提出了一种红外焦平面电路液氮成像系统。并通过对一款640×512阵列的智能型红外焦平面电路进行测试，验证了单片红外焦平面多功能图像算法，对红外焦平面电路进行了全参数性能评估，为红外焦平面的智能算法工程化应用提供了新技术途径。