太阳辐照度监测仪主动热控测试系统设计

太阳辐照度监测仪（SIM）作为某卫星的有效载荷,每个轨道周期从背阴区到光照区环境温度变化剧烈,而太阳辐照度监测仪的精密测量需要仪器处于稳定的温度环境下。为保证仪器在轨测量时工作在正常温度下,设计了太阳辐照度监测仪主动热控测试系统。根据热分析的结论,确定仪器测温点和加热区。以单片机和FPGA为硬件平台,完成各测温点温度的采集、处理和分析,从而控制各加热区的加热状态,实现仪器在背阴面时对仪器各加热回路的主动加热控制,并通过上位机进行实时监控。实验结果表明：在主动热控系统的控制下,仪器各测温点在模拟外热流环境下能够维持在目标温度平均误差小于0．1℃水平,该系统设计能够达到维持温度稳定的效果,满足太阳辐照度监测仪主动热控的设计要求。     

基于51单片机的测温系统设计

采集温度数据是温度管理系统的首要任务.LM75以其优越的性能特点,可广泛用于各种温度管理系统.设计了基于51单片机的测温系统,该系统由温度传感器LM75采集温度数据,由51单片机读取其温度数据并显示.重点对LM75数据读写时序进行分析、研究,并给出了读取温度数据的程序流程图.其源程序在所设计的测温系统中成功运行,可迅速测得环境温度.     

基于移动目标检测的非接触式环境自适应人体测温仪设计

在新冠状病毒还未被完全控制的情况下,公共场所必须筛选出发热或者未戴口罩的人员,以防止聚集发病;目前常采用的测温方式大都采用手持测温枪或热成像体温检测仪进行测温;在检测过程中,前者需要人员手持设备进行测温,而后者测温仪受环境温度、光照等条件变化的影响较大;利用点阵式红外成像模块结合树莓派,基于移动目标检测的红外测温算法设计了一种能够自动测量人体温度、受环境影响小的非接触式测温仪;同时配备口罩检测功能,用于室外或室内,针对人员进行测温和口罩检测,实现了检测一张人脸口罩图像仅需要200～300 ms;在设计过程中,需要考虑到测量距离、环境温度、目标温度等方面对结果的影响,经测试实现了测量误差在0.3℃以内,保障了测温准确度的同时提高了测温速度.     

基于AR多变量模型的半球谐振陀螺温度漂移建模

在半球谐振陀螺工作过程中,环境温度的变化是不可避免的.温度的变化影响陀螺的结构和谐振频率,导致陀螺产生温度漂移,为了提高半球谐振陀螺的精度,根据温度漂移和温度变化的相关性,本文利用时间序列中的AR多变量模型对温度漂移数据进行分析,建立了漂移和温度的两个变量的随机数学模型,为温度补偿打下了基础.     

大输出微控制力矩陀螺的设计

为了提高微控制力矩陀螺的输出力矩,提出了一种微型控制力矩陀螺的设计方案.所设计的微型控制力矩陀螺用角振动代替了传统控制力矩陀螺的转动,由转子角振动系统及框架角振动系统组成,实现了基于科氏效应的控制力矩输出.通过框架角振动系统的电极位置居中设置及在玻璃上挖槽的设计,避免了静电吸合现象.四个完全相同的微型控制力矩陀螺构成一...     

基于STM32的车载设备宽温控制方法研究

车载设备宽温控制器是基于STM32控制器,通过温度检测方法针对车载设备运行温度检测并控制的一种宽温控制方法。由于核心车载电子设备对于运行环境温度要求严苛。本研究提出:通过采用数字温度传感器DS18B20为温度检测方法,实现环境温度的实时监测;通过以加热器为升温方法,实现低温运行条件下的温度提升,保障了车载设备的稳定可靠运行;通过以车载风扇为降温方法,实现了高温运行条件下的温度降低,保障了车载设备在高温条件下的可靠运行。本研究为高铁列车的宽温控制提供一种实现方法,并针对高铁列车在复杂运行环境条件下的温度调节具有一定的指导意义。     

高效的卫星用光纤陀螺组合状态监控系统

为了对卫星用光纤陀螺的运行状态进行实时监控,及时发现其因内部温度、光功率等变化而造成的故障,设计了一种高效的卫星用光纤陀螺组合状态监控系统:基于光纤陀螺波导的温度特性,实现了光纤陀螺的无硬件测温;通过提取光电探测器信号,实现了对光纤陀螺光功率的监测.搭建了基于现场可编程门阵列(FPGA)+控制器局域网(CAN)总线的光纤陀螺接口电路,将光纤陀螺状态监控数据同陀螺四轴角速度数据合并发送至星务主机,在实时采集卫星用光纤陀螺输出角速度数据的同时,实现了温度、光功率组合状态信息的监控.相比于传统光纤陀螺状态监控方法,组合状态监控系统无需额外添加测温器件,高效利用卫星用光纤陀螺的内部光路、电路实现温度、光功率传感,提高了系统的可靠性与安全性.     

灵巧视频卫星推进系统的热控制

为了预示灵巧视频卫星推进系统的在轨温度,解决低加热功耗推进系统的保温问题,对其推进系统进行了热控设计.首先,通过合理分配有限的功耗对推进系统进行了主动热控设计,利用帆板温度、包覆多层等方法对其进行了有效的被动热控设计.接着,建立热分析模型,对热分析参数进行了确定,利用热分析软件对模型进行了仿真,结果表明,各测温点温度在12～23℃之间,满足设计要求.最后,对推进系统在整星条件下进行了热平衡试验,试验结果表明:推进系统各主要测点温度在10～21℃之间,与分析结果基本一致.在轨仿真与试验所得数据验证了热设计的正确性.     

准确测量烟气温度的一种方法

为了开展节能工作,需要进行工业炉、窑的热平衡或热效率的测试工作。炉、窑的烟气温度是个重要参数,对它测量准确与否,关系到测试工作的准确度。影响温度测量准确度的因素很多,除测量仪表外,还有测温元件、元件安装位置和元件所处的环境温度等。就测温元件而言,显然热电阻元件的精确度(0.1%)较热电偶(0.5%～1%)高,如前所述,测量结果的准确程度不完全取决于测温元件自身的精确度,更重要的是对元件正确地使用。     

光纤陀螺监测系统设计

为了监测光纤陀螺在运行过程中因电源电压、电流及陀螺环境温度变化而直接影响其使用精度甚至系统运行出现故障等问题,设计了一种基于DSP的实时自动数字监测系统,将监测到的陀螺运行状态数据通过LCD显示;将采集到的温度信号通过接口电路传递到温控系统;当监测到系统运行异常时可自动关闭系统以达到对陀螺的保护作用。本系统提高了光纤陀螺的可靠性及安全性。     

高低温试验室样机测试系统设计

为解决高低温环境试验被试样机的"冻透"/"热透"试验条件判定问题,满足最新环境试验标准中对样机启动参数、各分系统温度参数和试验仓温湿度测试的要求,提出基于PXI+SCXI总线的样机测试系统的硬件设计方案,并在LabWindows/CVI软件开发环境下完成了软件界面及分析算法设计,实现对样机和环境温湿度等参数的测试、监控与评判;实际应用表明,该测试系统具有工作稳定性好、测试精度高、适应性强等优点,满足高低温试验室样机测试要求。     

温度效应造成的半球谐振陀螺振幅和测角误差因素分析

在半球谐振陀螺工作的过程中,环境温度的变化是不可避免的。温度的变化影响谐振子尺寸变化,导致陀螺产生热漂移。根据振幅检测原理,推导温度效应误差的数学表达式,分析它对测量结果的影响,这对选择合适的补偿算法以消除温度效应误差有一定的指导意义。     

真空热试验温度参考点热响应测试系统设计与实现

在航天器真空热试验的温度测量中应用最广泛的是热电偶测温系统,温度参考点是热电偶测温系统的重要组成部分,对温度测试数据的准确性和航天器产品的安全有很大影响。为了在热试验开机前对参考点铂电阻与热点偶补偿端匹配关系的正确性进行验证,设计了一种可用于真空热试验的热电偶测温参考点热响应测试系统。该系统由加热器以及控制箱组成,可通过LAN网络与上位控制计算机连接实现热响应远程测试。文章通过对参考点装置的热分析以及热响应测试原理分析,给出了系统的硬件结构以及软件设计方案,并在多项航天器真空热试验中投入使用,提高了航天器真空热试验热电偶测温系统的可靠性。     

三轴光纤陀螺样机研制及其关键技术

介绍一种小型三轴一体化光纤陀螺仪工程样机的研制.三轴一体化设计是三个光纤陀螺共用一套光源系统和信号处理电路系统,光源采用SLD光源,光源驱动电路为精密温控和恒流源驱动;信号处理电路采用方波调制和阶梯波反馈实现数字闭环;核心光路采用模块化设计;为了提高陀螺温度性能,建立了三轴陀螺全温误差模型并进行了补偿.工程样机测试表明,三轴光纤陀螺零值稳定性小于0.3°/h,零偏重复性小于0.2°/h,标度因数非线性小于50ppm,陀螺温度性能较好,具有较强的抗振动和冲击能力.     

基于硅三极管的测温电路 工作原理分析及应用

惯导系统是精确制导武器中不可或缺的重要组成部分.在战术级或小型化产品上通常要对每个产品进行单独温度误差补偿等措施以抑制环境温度的影响.因此在生产线上,需要对光纤陀螺惯导系统的测温部件进行专门的标定,通过调整环节使其与基准温度源的误差保持在一定的要求范围内.通过对测温电路的分析,提出来一种测温电路调试方法,对三温度点测试法得到的测试数据进行线性拟合,结合调试电阻对拟合曲线的斜率和截距的影响关系调整调试电阻的大小,即可快速完成测温电路的调试.实际测试证明该方法是可行的.     

红外测温仪-工作原理及误差分析

从黑体辐射原理出发分析了红外测温的工作原理,推导出了它的数学模型.从辐射率、距离系数、响应时间、环境因素等几个方面,探讨和分析了测温误差的主要原因,得出了环境温度与被测目标温度之间的相互关系.     

一种轻小型遥感相机高精度主动热控设计

轻小卫星的集成化、紧凑化和小型化设计理念使得卫星散热困难,迫切需要高效率、高可靠、低成本的热控分系统,来控制卫星内部的热控过程;介绍了一种分布式测温控温装置,在航天相机的主体和镜头的温度监测中使用,可为相机主体和镜头温度控制的提供参数,通过高精度测温和PID控温,实现对相机工作环境温度实时控制,克服了传统热控方式的体积大、精度低、可靠性差缺点,非常适用于轻小型遥感相机。     

高于室温环境的热式气体微流量传感器性能分析

为了探索平板微热管的传热特性,了解微热管内不同温度区间的蒸汽传输特性,开展了热式气体微流量传感器及其检测系统的设计。设计了一种便于探索最佳温度测量点的热式微流量传感器结构,利用MEMS工艺进行加工制作,在不同环境温度下对其性能进行了测试,得到了环境温度与热式微流量传感器性能的关系。基于MSP430单片机和C＃语言自主开发了流量传感器检测系统,可对一定范围内的流量进行实时检测,并实时绘制流速随时间的变化曲线。研究表明,采用本文设计的热式微流量传感器结构,可以检测高于室温环境下的微流量气体,并可通过提高加热器温度或改变测温电阻对的测量位置来提高测量灵敏度。     

极地多点低温低功耗高精度柔性温度链的设计

为有效提高极地冰盖低温环境下温度测量的精度,设计了一款基于Pt1000的多点低温低功耗高精度铂电阻柔性温度链。温度链由主机和多个从机组成,主机用于读取整条温度链的数据并与外界进行数据交互,从机用于采集和上传温度数据,主机和从机之间采用RS485总线通讯方式。每个单点铂电阻温度测量单元都采用软件校正,单点测温误差不超过0.006 9℃。室内低温实验和现场试验表明,该温度链对低温环境下多点同时测温整体可靠性较高,适用于在极地环境下对冰川冰雪的温度场剖面检测。     

温度对铁精粉品位检测传感器的影响研究

给出了采用自感式电感传感器进行铁精粉品位测量的测试原理,分析了电感传感器的感应机理。利用ANSYS 12.0有限元仿真软件建立圆柱型铁精粉品位传感器的3D温度场仿真模型,对电感传感器内部温度场进行仿真分析,明确传感器在不同温度下自身热分布的相应变化;进行传感器温度贮存试验,分析环境温度对传感器输出的影响规律。通过温度场仿真和可靠性环境温度试验,探讨温度对铁精粉品位测量的影响,并采取相应措施减小或控制温度影响,为实现铁品位快速测试奠定必要基础。