测温加热一体化交流无磁温度控制方法及系统技术方案

技术编号:40966540 阅读:31 留言:0更新日期:2024-04-18 20:47
本发明专利技术提供了一种测温加热一体化交流无磁温度控制方法及系统,包括:对铂金属电加热片进行标定,获取阻值与环境温度关系式;将电加热信号直接激励非平衡电桥,获取非平衡电桥的电桥输出信号;对电桥输出信号进行放大;根据放大后的电桥输出信号和加热信号计算获取铂金属电加热片的阻值;计算获取铂金属电加热片的当前温度值;期望温度与实际温度的温度差值;基于期望温度与当前温度的温度差值进行PID控制以使温度差值控制为零,实现原子磁强计的温度闭环控制。应用本发明专利技术的技术方案,以解决现有技术中测温加热方法增加了碱金属原子磁强计表头内部电气关系的复杂性且碱金属原子磁强计表头内部的剩磁干扰较大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原子磁强计,尤其涉及一种测温加热一体化交流无磁温度控制方法及系统


技术介绍

1、碱金属原子磁强计利用电子自旋或核自旋在磁场中的进动测量磁场,具有精度高、体积小等优势,主要用于地球磁场测量、脑磁心磁等生物弱磁测量以及水下、水面和航空目标探测等方面,在国民经济建设和国防领域具有重要意义。

2、碱金属原子磁强计工作的前提是驱动激光与原子气室内的碱金属原子的电子自旋相互作用,通过将光子角动量传递给电子自旋,极化电子自旋,从而赋予其宏观指向,并在外部激励磁场的作用下,发生磁共振,最后通过检测激光检测其中包含的频率信息,进而解算磁场信息,原子气室、驱动激光器、检测激光器的温度稳定性直接影响传感器磁场测量及闭环控制的稳定性,制约着原子磁强计精度的提升。

3、传统的交流无磁温度控制方法是:利用单个热敏电阻作为温度敏感元件,通过非平衡交流电桥差动检测热敏电阻阻值变化引起的交流电压的幅值变化,进而实现温度的测量;利用电加热片作为温度驱动元件,通过幅度变化的正弦信号调节电加热片的输出功率,进而实现温度的控制。一方面该方法每实现1通道的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,所述测温加热一体化交流无磁温度控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,所述铂金属电加热片的阻值与环境温度关系式为R=K*(T-20)+R0,其中,R为铂金属电加热片的电阻,K为标定系数,T为环境温度,R0为20℃时铂金属电加热片的电阻。

3.根据权利要求2所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,对铂金属电加热片进行标定具体包括:

4.根据权利要求2所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,所述非平衡电桥的电桥输出信号为其中,...

【技术特征摘要】

1.一种测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,所述测温加热一体化交流无磁温度控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,所述铂金属电加热片的阻值与环境温度关系式为r=k*(t-20)+r0,其中,r为铂金属电加热片的电阻,k为标定系数,t为环境温度,r0为20℃时铂金属电加热片的电阻。

3.根据权利要求2所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,对铂金属电加热片进行标定具体包括:

4.根据权利要求2所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,所述非平衡电桥的电桥输出信号为其中,vout为非平衡电桥的电桥输出信号,vin为加热信号,r为铂金属电加热片的电阻,r1为电桥桥臂电阻。

5.根据权利要求4所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,放大后的电桥输出信号为vout′=k′*vout,其中,vout′为放大后的电桥输出信号,k′为放大倍数。

6.根据权利要求5所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,所述铂金属电加热片的阻值可根据计算获取。

7.根据权利要求6所述的测温加热一体化交流无磁温度控制方法,其特征在于,所述铂金属电加热片的当前温度值可根据计算...

【专利技术属性】
技术研发人员:万双爱薛帅秦杰周明魏克全刘栋苏马锦贵
申请(专利权)人:北京自动化控制设备研究所
类型:发明
国别省市:

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