CN103412390A - 一种可变光阑孔径反馈装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可变光阑孔径反馈装置，在可变光阑支架上依次安装环形变阻器、过渡环、可变光阑、超声电机定子、超声电机转子和固定环组成带孔径反馈功能的可变光阑。该结构采用超声电机驱动过渡环，过渡环改变可变光阑孔径，同时带动环形变阻器阻值改变，环形变阻器的阻值与可变光阑孔径对应，实时反馈可变光阑的孔径大小变化信息。该结构的优点在于利用环形变阻器阻值改变及时反馈可变光阑孔径大小变化信息，结构简单可靠，避免电机掐位不准带入的误差和传统复杂的光学定位结构，同时该结构可以应用于各种手动或电动的可变光阑的实时精确定位。
Description
技术领域
本发明公开了一种探测器用可变光阑孔径反馈装置，特别是一种用于精确控制可变光阑孔径的结构。
背景技术
探测器在航天和军事等领域有广泛的应用，孔径光阑是探测器杜瓦组件的一个重要参数，理论分析表明光阑视场角越小，探测器的探测率越大。传统的探测器杜瓦组件和探测器测试杜瓦的孔径光阑都采用固定的光阑，测试不同背景辐射通量对于探测器的影响需要不断改变光阑孔径，采用传统的杜瓦需要重复升降温和更换不同孔径光阑，耗费大量时间和人力，而手动可变光阑杜瓦只能满足低精度的光阑孔径改变。随着探测器组件的发展，双波段和多波段探测器组件需要实时改变孔径的光阑。电动可变光阑杜瓦是一种可以实现精确改变孔径光阑的杜瓦结构，它能够很好的解决探测器组件测试背景辐射通量对探测器性能的影响和双波段和多波段探测器组件对于可变光阑的需求。国外已经成功研发超声电机驱动可变光阑的杜瓦组件，并且可变孔径光阑已经成为评价第三代红外探测器组件的一项重要指标。无论手动可变光阑还是电动可变光阑一个很关键的问题就是光阑孔径的精确定位，国外通用的方法是通过控制电机的步长或者光学系统定位，然而电机存在掐位不准导致可变光阑孔径误差，传统光学定位系统又过于复杂，本发明针对可变光阑的孔径实时反馈问题，提出了一种利用环形变阻器阻值变化及时反馈可变光阑孔径大小的装置，结构简单可靠，并且可以应用于各种手动或电动的可变光阑的实时精确定位，对探测器组件测试和多波段探测器组件应用具有重要的意义。
发明内容
本发明的解决的技术问题是：传统手动可变光阑装置无法精确控制可变光阑孔径，而电控可变光阑装置由于电机存在掐位不准导致可变光阑孔径误差或者需要复杂的光学定位系统。为了克服以上问题，本发明提出一种可变光阑孔径反馈装置，用于解决可变光阑孔径的精确定位。
本发明解决的技术问题所采用的技术方案是：在可变光阑支架上依次安装环形变阻器、过渡环、可变光阑、超声电机定子、超声电机转子和固定环组成带孔径反馈功能的可变光阑，超声电机定子与可变光阑支架紧配合，超声电机转子通过四个螺丝与过渡环固定在一起，超声电机转子带动过渡环，过渡环与可变光阑支架动配合，并且过渡环通过定位销与可变光阑的控制点结合在一起，可变光阑支架开通孔槽，以便定位销的在一定范围转动，这样可变光阑孔径就随过渡环的转动而改变，随着过渡环的转动，环形变阻器的阻值也将改变，从而环形变阻器的阻值就与可变光阑的孔径相对应，实时反馈可变光阑的孔径大小信息。环形变阻器采用电阻率较高的康铜丝或镍铬合金丝等，通过安装在可变光阑支架上的变阻器滑片相对过渡环滑动，从而改变环形变阻器阻值。
本发明的有益效果是，过渡环的转动同时带动可变光阑孔径和环形变阻器阻值的改变，因而变阻器的阻值与可变光阑孔径是严格一一对应，不会因为电机的滑动或者其它因素导致可变光阑孔径的定位不准，该结构简单可靠，避免复杂的光学校准系统，满足各种可变光阑在不同场合的实时孔径反馈，适用于背景辐射对红外探测器性能影响测试要求的孔径精确定位。
附图说明
图1为可变光阑孔径反馈装置示意图。
图2为可变光阑孔径反馈装置示意图截面图。
图3为可变光阑示意图。
图1和图2中：1.可变光阑，2.固定环，3.可变光阑支架，4.超声电机定子,5.固定螺丝，6.超声电机转子，7.过渡环,8.变阻器引出孔，9.定位销，10.变阻器滑片，11.通孔槽，12环形变阻器。
图3中：1-1.可变光阑孔径，1-2.涡轮叶片，1-3光阑最大孔径，1-4.光阑外壳，9定位销。
具体实施方式：
下面结合附图和实例对本发明进一步说明，从图1和图2中可以看出，本发明为一种可变光阑孔径反馈装置，整个结构从下往上安装，可变光阑支架3和过渡环7作为支撑结构，采用不锈钢材料，过渡环7里面开条槽放置环形变阻器12的电阻丝，并且在槽上开个变阻器引出孔8，以便环形变阻器12的阻值及时反馈至可变光阑控制终端。将变阻器滑片10固定在可变光阑支架上，另一端与环形变阻器12的电阻丝搭在一起，可变光阑支架3开通孔槽11，以便定位销9穿过开孔槽11且在一定范围转动，同时过渡环7通过定位销9与可变光阑1的控制点结合在一起。超声电机定子4与可变光阑支架3紧配合，超声电机转子6通过四个螺丝5与过渡环7固定在一起，过渡环7与可变光阑支架3动配合，超声电机采用环形超声电机，以便与可变光阑1匹配，固定环2采用聚四氟乙烯材料，与可变光阑支架3采用螺纹配合，其作用是将可变光阑固定在可变光阑支架上。超声电机转子6带动过渡环7，随着过渡环7的转动，可变光阑1孔径就随过渡环7的转动而改变，安装在过渡环7上的环形变阻器12就与变阻器滑片10产生滑动，从而改变环形变阻器12的阻值，这样环形变阻器12的阻值就与可变光阑1孔径对应，然后实时反馈可变光阑1的孔径的大小。整套系统结构稳定，加工方便。
在图3中，可变光阑采用涡轮叶片1-2结构，表面发黑，减小系统的杂散光，可变光阑控制点上的定位销9的滑动可改变涡轮叶片的转动和转动方向，实现可变光阑孔径1-1大小改变。可变光阑具有光阑最大孔径1-3，整个结构稳定，能够经受长期的可变光阑孔径改变。
Claims (2)
1.一种探测器用可变光阑孔径反馈装置，它包括：可变光阑（1）、固定环（2）、可变光阑支架（3）、超声电机定子（4）、超声电机转子（6）、过渡环（7）、变阻器滑片（10）和环形变阻器（12），其特征在于：
所述可变光阑孔径反馈装置的结构为在可变光阑支架（3）上依次安装环形变阻器（12）、过渡环（7）、可变光阑（1）、超声电机定子（4）、超声电机转子（6）和固定环（2）组成带孔径反馈功能的可变光阑，超声电机定子（4）与可变光阑支架（3）紧配合，超声电机转子（6）通过四个螺丝（5）与过渡环（7）固定在一起，超声电机转子（6）带动过渡环（7），过渡环（7）与可变光阑支架（3）动配合，并且过渡环（7）通过定位销（9）与可变光阑（1）的控制点结合在一起，可变光阑支架（3）开通孔槽（11），以便定位销（9）的在一定范围转动，这样可变光阑孔径（1-1）就随过渡环（7）的转动而改变，随着过渡环（7）的转动，环形变阻器（12）的阻值也将改变，从而环形变阻器（12）的阻值就与可变光阑（1）的孔径相对应，实时反馈可变光阑（1）孔径大小的变化信息。
2.根据权利要求1所述的一种探测器用可变光阑孔径反馈装置，其特征在于：所述的环形变阻器（12）采用康铜丝或镍铬合金丝，通过安装在可变光阑支架（3）上的变阻器滑片（10）相对过渡环滑动，改变环形变阻器（12）的阻值。
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