The invention discloses a brightness compensating thermal radiation infrared light source system and method, the optical path adjustment is included in the output and measurement of two optical, infrared radiation ceramic heater emitted by the output optical path adjustment into parallel output radiation at the same time, the design of the output light path of the ingenious measurement the optical path, can realize synchronous measurement of light output brightness; compensation controller is adjusted according to the measured output radiance of the value of the power supply in time to achieve closed-loop control of output current, radiation brightness of the heating body, so that the output radiation intensity of infrared source has good stability and anti-jamming.
【技术实现步骤摘要】
辐射亮度补偿式热辐射红外光源系统及方法
本专利技术涉及一种具有辐射亮度补偿控制的热辐射红外光源系统及方法,应用于光学、红外检测、辐射亮度测量等领域。
技术介绍
热辐射红外光源是一种以产生红外辐射为主要目的的非照明用光源,常用于红外光谱反射率和透过率测量、薄膜厚度检测、非接触式辐射加热
;红外光源光谱辐射输出的稳定性是上述测量或检测技术获得良好准确性和重复性的根本保证。碳化硅、氮化硅等高温陶瓷材料通电加热后在波长为2-20μm范围内近似黑体辐射,具有较高的辐射效率,是热辐射红外光源的首选发热体。传统的陶瓷热辐射红外光源主要由发热体、调整光路、稳流电源三部分组成,陶瓷发热体在稳流电源输出的恒定电流作用下将电能转化为热能,经调整光路后获得汇聚或平行的连续光谱辐射。传统热辐射红外光源对光谱辐射亮度的控制属于开环控制,如图1所示,其光谱辐射输出的稳定性仅依赖于稳流电源的恒流特性。然而,受发热体表面氧化现象影响,发热体表面光谱发射率随之发生变化,势必造成光源输出的光谱辐射亮度改变;此外,随着工作时间的延长,陶瓷发热体不可避免的出现自身老化现象,导致红外光源光谱辐射亮度输出的发生变化。可见,即使在精密稳流电源能够输出恒定电流的情况下,开环控制的传统热辐射红外光源受陶瓷发热体表面发射率变化和自身老化现象的影响,其光谱辐射亮度的稳定性也难以保证。
技术实现思路
为解决热辐射红外光源输出的辐射亮度的不稳定性,本专利技术提供了一种辐射亮度补偿式热辐射红外光源系统。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案,本专利技术系统包括陶瓷发热体、调节光路和稳流电源,其结构要点是:调节光 ...
【技术保护点】
辐射亮度补偿式热辐射红外光源系统,包括陶瓷发热体、调节光路和稳流电源,其特征在于:调节光路由输出光路和测量光路组成,陶瓷发热体通过功率调节器在稳流电源输出的恒定电流作用下将电能转化为热能,陶瓷发热体发射的光谱辐射大部分经输出光路调整成平行输出辐射的同时,少部分的光谱辐射经测量光路汇聚后发给辐射亮度补偿单元,辐射亮度补偿单元通过功率调节器对稳流电源的输出功率进行调节,实现对陶瓷发热体辐射亮度的稳定控制。
【技术特征摘要】
1.辐射亮度补偿式热辐射红外光源系统,包括陶瓷发热体、调节光路和稳流电源,其特征在于:调节光路由输出光路和测量光路组成,陶瓷发热体通过功率调节器在稳流电源输出的恒定电流作用下将电能转化为热能,陶瓷发热体发射的光谱辐射大部分经输出光路调整成平行输出辐射的同时,少部分的光谱辐射经测量光路汇聚后发给辐射亮度补偿单元,辐射亮度补偿单元通过功率调节器对稳流电源的输出功率进行调节,实现对陶瓷发热体辐射亮度的稳定控制。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:辐射亮度补偿单元由红外探测器、信号处理电路和补偿控制器组成,经测量光路汇聚后投射在红外探测器上的光谱辐射,经红外探测器光电转化成微弱电信号红外探测器转化成微弱电信号,经信号处理电路进行整形、滤波、放大后进入到补偿控制器,补偿控制器根据反馈的电信号变化量对功率调节器进行功率调解。3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于:包括陶瓷发热体、调节光路和稳流电源,调节光路由输出光路和测量光路组成,陶瓷发热体通过功率调节器在稳流电源输出的恒定电流作用下将电能转化为热能,陶瓷发热体发射的光谱辐射大...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宇峰,李明,胡卫星,付莹,刘安业,贾志淳,邢星,于占东,楚春雨,
申请(专利权)人:渤海大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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