高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置，包括温度检测及修正电路、温度差及温差触发电路，比例放大电路、制冷片控制电路，检测的红外探测器的温度转换为电压，经阻容滤波、修正后输出与实际温度信号对应一致电压信号，提高了温度测量的精度，进入减法电路计算出温度差，正温度差时，继电器K1线圈得电，两组常开触点K1‑1、K1‑2闭合，制冷片H1制冷；负温度差时，稳压管Z2、三极管Q2导通、继电器K2线圈得电，两组常开触点K2‑1、K2‑2闭合，制冷片H1制热，结构简单，响应快，成本低，便于推广应用；制冷片H1制冷或制热的程度由比例放大电路输出电压信号大小决定，红外探测器温度稳定在正常温度时，制冷片H1不工作，保证了温度控制的可靠性。

Temperature control device for high frequency frame uncooled infrared imaging detector

The temperature control device of the high frequency frame uncooled infrared imaging detector, including the temperature detection and correction circuit, the temperature difference and the temperature difference trigger circuit, the proportional amplification circuit, the refrigeration chip control circuit, the temperature of the detected infrared detector to the voltage, the resistance capacity filtering, the corrected output and the actual temperature letter. The number corresponds to the uniform voltage signal to improve the precision of the temperature measurement. When the temperature difference is calculated in the subtraction circuit, the relay K1 coil is electrified, the two sets of constant contact K1, 1, K1 2 closed, and the refrigeration piece H1 refrigeration; when the negative temperature is bad, the voltage regulator Z2, the triode Q2 conduction, the relay K2 coil get electricity, and the two groups often open. The contact K2 1, K2 2 closed, the refrigerating piece H1 makes the heat, the structure is simple, the response is fast, the cost is low, it is easy to popularize the application. The degree of refrigerating or heating of the refrigerating piece is determined by the size of the output voltage signal of the proportional amplifying circuit, the temperature of the infrared detector is stable at the normal temperature, the H1 of the refrigerator is not working, and the temperature control can be guaranteed. It depends on sex.

【技术实现步骤摘要】
高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置
本专利技术涉及探测器
，特别是涉及高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置。
技术介绍
高频帧非制冷红外热成像系统的核心是非制冷红外探测器，其发展水平直接决定了非制冷热成像系统的发展，其以低成本、低功耗、高可靠性等特点得到了广泛的应用,常用的一种非制冷红外探测器为微测辐射热计，其利用电阻的温度特性，探测红外目标,然而，在非制冷红外探测器中，只有保证焦平面阵列中各敏感像素自身基准温度的一致性和稳定性，才能提高热成像系统的分辨率，减小后期非均匀性校正的难度，从根本上改善成像质量，因此，虽然与制冷探测器相比，非制冷探测器可以在常温下工作，但仍需温度控制装置来保持非制冷探测器工作时温度均匀稳定。现有技术CN2017102889254公开了一种非制冷红外探测器的温度稳定装置，其采用设置在非制冷红外探测器上的温度传感器采集温度数据，发送给控制器，控制器通过增量式比例积分微分PID算法计算得到控制量，发送给所述全桥功率输出单元，驱动热电制冷器制冷，其能根据采集的温度实现高精度的温度控制，但非制冷红外探测器由于工作时间、环境等因素，温度在不断变换，一方面会使控制器、全桥功率输出单元工作于高频工作状态，极易导致控制器、全桥功率输出单元损坏，工作不可靠，另一方面需控制器分析、处理，会造成动态响应慢、调节不及时，不易推广。所以本专利技术提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的在于提供高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置，有效地解决了目前非制冷红外探测器由于温度变换造成工作不可靠及控制不及时的问题。其解决的技术方案是，包括温度检测及修正电路、温度差及温差触发电路、比例放大电路、制冷片控制电路，其特征在于，温度检测及修正电路将检测的高频帧非制冷红外成像探测器工作时的实时温度转换为电压信号并进入运算放大器AR1为核心的加法电路的反相输入端与同时流入的修正电压进行加法运算，计算出温度对应的修正测量数据电压一路传输到比例放大电路中进行比例放大，另一路送入温度差及温差触发电路中运算放大器AR2为核心的减法电路的同相输入端与反相输入端阈值电压进行减法运算输出温度差，正温度差时，晶闸管VTL1、稳压管Z1、电阻R9、电容C3组成的高温触发电路中晶闸管VTL1触发导通，三极管Q1导通、继电器K1线圈得电，两组常开触点K1-1、K1-2闭合，比例放大后电压信号加到制冷片H1正极性，地加到制冷片H1负极性，与制冷片H1所标极性一致，制冷片H1进行制冷，负温度差时，稳压管Z2导通，三极管Q2导通、继电器K2线圈得电，两组常开触点K2-1、K2-2闭合，比例放大后电压信号加到制冷片H1负极性，地加到制冷片H1正极性，与制冷片H1所标极性相反，制冷片H1进行制热；所述制冷片控制电路在温度差及温差触发电路控制下接收比例放大电路输出的电压信号，比例放大电路输出的电压信号分别加到继电器K1常开触点K1-1、继电器K2常开触点K2-1的上端，继电器K1常开触点K1-1的下端连接加到制冷片H1正极性，继电器K2常开触点K2-1的下端连接加到制冷片H1负极性，地端分别加到继电器K1常开触点K1-2、继电器K2常开触点K2-2的上端，继电器K1常开触点K1-2的下端连接加到制冷片H1负极性，电器K2常开触点K2-2的下端连接加到制冷片H1正极性，其中继电器K1常开触点K1-1、K1-2和继电器K2常开触点K2-1、K2-2为同时动合的常开触点。优选地，所述温度差及温差触发电路包括运算放大器AR2，运算放大器AR2的同相输入端连接温度检测及修正电路输出的温度修正测量数据，运算放大器AR2的反相输入端连接阈值电压，即高频帧非制冷红外成像探测器正常工作时的允许温度，由电阻R8、和电位器RP3组成的分压电路提供，运算放大器AR2的引脚7连接电源+5V，运算放大器AR2的引脚1连接电位器RP1的左端，运算放大器AR2的引脚4连接电位器RP1的可调端，运算放大器AR2的引脚8连接电位器RP1的右端运算放大器AR2的输出端分别连接稳压管Z2的正极、稳压管Z1的负极、晶闸管VTL1的阳极，晶闸管VTL1的控制极分别连接电容C3的一端、电阻R9的一端，晶闸管VTL1的阴极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接地，三极管Q1的集电极分别连接二极管D1的正极、继电器K1线圈的一端，二极管D1的负极、继电器K1线圈的另一端连接电源+12V，稳压管Z2的负极连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接电源+12V，三极管Q2的集电极分别连接二极管D2的负极、继电器K2线圈的一端，二极管D2的正极、继电器K2线圈的另一端连接地。优选地，所述温度检测及修正电路包括热敏电阻RT1、RT2，热敏电阻RT2的一端连接地，热敏电阻RT2的另一端连接热敏电阻RT1的一端，热敏电阻RT1的另一端分别连接电阻R1的一端、接地电容C1的一端、接地电阻R2的一端、电阻R3的一端，电阻R1的另一端连接电源+5V，电阻R3的另一端分别连接接地电容C2的一端、运算放大器AR1的反相输入端、电阻R4和电位器RP2组成的分压电路提供的修正电压端、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接运算放大器AR1的输出端、电阻R11的一端，运算放大器AR1的同相输入端通过电阻R6连接地；所述比例放大电路包括运算放大器AR3，运算放大器AR3的同相输入端连接电阻R11的另一端，运算放大器AR3的反相输入端分别连接电阻R10的一端、电阻R13的一端、电容C4的一端，电阻R13的另一端分别连接电容C4的另一端、运算放大器AR3的输出端，运算放大器AR3的输出端输出的放大后比例电压经电阻R14送入制冷片控制电路。由于以上技术方案的采用，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：1,热敏电阻检测的红外探测器的温度转换为电压，经阻容滤波、修正后输出与实际温度信号对应一致电压信号，提高了温度测量的精度，经减法电路计算出温度差，正温度差时，晶闸管VTL1触发导通、三极管Q1导通、继电器K1线圈得电，两组常开触点K1-1、K1-2闭合，加到制冷片H1上电压信号极性与所标极性一致，制冷片H1进行制冷；负温度差时，稳压管Z2导通、三极管Q2导通、继电器K2线圈得电，两组常开触点K2-1、K2-2闭合，加到制冷片H1上电压信号极性与所标极性相反，制冷片H1进行制热，结构简单，响应快，成本低，便于推广应用；2，制冷片H1制冷或制热的程度由比例放大电路输出电压信号大小决定，当红外探测器温度稳定在正常温度时，即温差为零时，继电器K1、K2均不得电，制冷片H1不工作，保证了温度控制的可靠性。附图说明图1为本专利技术的模块图。图2为本专利技术的电路原理图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本专利技术的各示例性的实施例。实施例一，高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置，温度检测及修正电路将检测的高频帧非制冷红外成像探测器工作时的实时温度转换为电压信号并进入运算放大器AR1为核心的加法电路的反相输入端与同时流入的修正电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置，包括温度检测及修正电路、温度差及温差触发电路、比例放大电路、制冷片控制电路，其特征在于，温度检测及修正电路将检测的高频帧非制冷红外成像探测器工作时的实时温度转换为电压信号并进入运算放大器AR1为核心的加法电路的反相输入端与同时流入的修正电压进行加法运算，计算出温度对应的修正测量数据电压一路传输到比例放大电路中进行比例放大，另一路送入温度差及温差触发电路中运算放大器AR2为核心的减法电路的同相输入端与反相输入端阈值电压进行减法运算输出温度差，正温度差时，晶闸管VTL1、稳压管Z1、电阻R9、电容C3组成的高温触发电路中晶闸管VTL1触发导通，三极管Q1导通、继电器K1线圈得电，两组常开触点K1‑1、K1‑2闭合，比例放大后电压信号加到制冷片H1正极性，地加到制冷片H1负极性，与制冷片H1所标极性一致，制冷片H1进行制冷，负温度差时，稳压管Z2导通，三极管Q2导通、继电器K2线圈得电，两组常开触点K2‑1、K2‑2闭合，比例放大后电压信号加到制冷片H1负极性，地加到制冷片H1正极性，与制冷片H1所标极性相反，制冷片H1进行制热；所述制冷片控制电路在温度差及温差触发电路控制下接收比例放大电路输出的电压信号，比例放大电路输出的电压信号分别加到继电器K1常开触点K1‑1、继电器K2常开触点K2‑1的上端，继电器K1常开触点K1‑1的下端连接加到制冷片H1正极性，继电器K2常开触点K2‑1的下端连接加到制冷片H1负极性，地端分别加到继电器K1常开触点K1‑2、继电器K2常开触点K2‑2的上端，继电器K1常开触点K1‑2的下端连接加到制冷片H1负极性，电器K2常开触点K2‑2的下端连接加到制冷片H1正极性，其中继电器K1常开触点K1‑1、K1‑2和继电器K2常开触点K2‑1、K2‑2为同时动合的常开触点。...

【技术特征摘要】
1.高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置，包括温度检测及修正电路、温度差及温差触发电路、比例放大电路、制冷片控制电路，其特征在于，温度检测及修正电路将检测的高频帧非制冷红外成像探测器工作时的实时温度转换为电压信号并进入运算放大器AR1为核心的加法电路的反相输入端与同时流入的修正电压进行加法运算，计算出温度对应的修正测量数据电压一路传输到比例放大电路中进行比例放大，另一路送入温度差及温差触发电路中运算放大器AR2为核心的减法电路的同相输入端与反相输入端阈值电压进行减法运算输出温度差，正温度差时，晶闸管VTL1、稳压管Z1、电阻R9、电容C3组成的高温触发电路中晶闸管VTL1触发导通，三极管Q1导通、继电器K1线圈得电，两组常开触点K1-1、K1-2闭合，比例放大后电压信号加到制冷片H1正极性，地加到制冷片H1负极性，与制冷片H1所标极性一致，制冷片H1进行制冷，负温度差时，稳压管Z2导通，三极管Q2导通、继电器K2线圈得电，两组常开触点K2-1、K2-2闭合，比例放大后电压信号加到制冷片H1负极性，地加到制冷片H1正极性，与制冷片H1所标极性相反，制冷片H1进行制热；所述制冷片控制电路在温度差及温差触发电路控制下接收比例放大电路输出的电压信号，比例放大电路输出的电压信号分别加到继电器K1常开触点K1-1、继电器K2常开触点K2-1的上端，继电器K1常开触点K1-1的下端连接加到制冷片H1正极性，继电器K2常开触点K2-1的下端连接加到制冷片H1负极性，地端分别加到继电器K1常开触点K1-2、继电器K2常开触点K2-2的上端，继电器K1常开触点K1-2的下端连接加到制冷片H1负极性，电器K2常开触点K2-2的下端连接加到制冷片H1正极性，其中继电器K1常开触点K1-1、K1-2和继电器K2常开触点K2-1、K2-2为同时动合的常开触点。2.如权利要求1所述高频帧非制冷红外成像探测器的温度控制装置，其特征在于，所述温度差及温差触发电路包括运算放大器AR2，运算放大器AR2的同相输入端连接温度检测及修正电路输出的温度修正测量数据，运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洛鸿，王新赛，贺斌，
申请(专利权)人：河南英富迪光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41