CN220893594U - 一种制冷红外热像仪非均匀性标定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种制冷红外热像仪非均匀性标定装置，包括高低温试验箱、标定镜头盖、制冷机芯、试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路、试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路和外部控制器，试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路分别与外部控制器输入端相连，外部控制器的输出端连接试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路和制冷机芯，试验箱温控电路连接高低温试验箱的升降温组件，标定镜头盖温控电路连接标定镜头盖的标定平面。本实用新型可以自动调控试验箱温度并进行检测确定温度，基于当前温度对所需要标定的镜头进行标定，使其达到我们所需要的状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷红外热像仪标定领域，具体是一种制冷红外热像仪非均匀性标定装置。
背景技术
制冷机芯标定需要在高低温箱中进行，需要将选定的镜头组跟所选择的制冷机芯组合在一起，然后将其调整为共轴确保二者光轴于同一条直线，这样在标定时才能确保所选镜头与制冷机的搭配。现有标定技术需要人工进行长时间工作，在高低温箱中需要进行长时间的温度维持然后进行试验。需要做三组试验每组试验两个温度段，每组试验至少需要两个小时。整套实验流程做完需要8-9个小时（试验箱变温需要时间），所以说设计一种新型的自动化装置来代替当前的标定过程，可以大大节省人力资源与时间。另外，在标定过程中需要多种器械的辅助，高低温交变试验箱、稳压电源源、模拟视频显示器、电脑，需要受到许多的限制。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种制冷红外热像仪非均匀性标定装置，可以自动调控试验箱温度并进行检测确定温度，基于当前温度对所需要标定的镜头进行标定，使其达到我们所需要的状态。
为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种制冷红外热像仪非均匀性标定装置，包括高低温试验箱、标定镜头盖、制冷机芯、试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路、试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路和外部控制器，试验箱测温电路设置于高低温试验箱内，用于采集高低温试验箱内部的温度，标定镜头盖测温电路位于标定镜头盖的标定平面上，用于采集标定平面的表面温度；
试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路分别与外部控制器输入端相连，外部控制器的输出端连接试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路和制冷机芯，试验箱温控电路连接高低温试验箱的升降温组件，标定镜头盖温控电路连接标定镜头盖的标定平面。
进一步的，试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路采用相同的电路，包括温度传感器、电阻R7、R8、R9、R10和三极管Q1，电阻R8、R9串联后与温度传感器并联，电源VCC一路连接至三极管Q1的集电极，电源VCC另一路通过电阻R10连接至三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接电阻R7的一端，电阻R8、R9之间的接点连接电阻R7的另一端，电阻R7两端分别连接至外部控制器。
进一步的，试验箱温控电路包括温控控制器U2、升温电路和降温电路，温控控制器U2的输入端连接外部控制器的输出端，温控控制器U2的输出端分别连接升温电路和降温电路的输入端，升温电路包括三极管Q2、继电器K1和电加热器R1，三极管Q2的基极连接温控控制器U2的输出端，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过继电器K1连接至电加热器R1；降温电路包括三极管Q3、继电器K2和制冷机，三极管Q3的基极连接温控控制器U2的输出端，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过继电器K2连接至制冷机。
进一步的，标定镜头盖温控电路包括TEC控制器和外部信号传输电路，外部控制器的输出端通过外部信号传输电路连接至TEC控制器的输入端，TEC控制器的输出端连接标定镜头盖的标定平面。
进一步的，标定镜头盖的标定平面采用半导体制冷器。
进一步的，外部信号传输电路包括数模转换芯片U3和运算放大器U4，数模转换芯片U3的输入端连接至外部控制器的输出端，数模转换芯片U3的输出端连接至运算放大器U4的输入端，运算放大器U4的输出端连接至TEC控制器的输入端。
进一步的，TEC控制器还连接有标定平面内部温度采集电路，标定平面内部温度采集电路包括运算放大器U5，标定平面内部温度采集传感器通过运算放大器U5连接至TEC控制器的输入端。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过试验箱测温电路和试验箱温控电路实现高低温箱的自动变温及控制，并且通过标定镜头盖测温电路和标定镜头盖温控电路实现标定平面的自动变温、自动监测温度，这样可以保证试验数据的精准采集。本装置自动调控试验箱温度并进行检测确定温度，可以大大节省人力资源与时间。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为外部控制器的电路原理图；
图3为测温电路的原理图；
图4为温控控制器U2的原理图；
图5为试验箱升温电路的原理图；
图6为试验箱降温电路的原理图；
图7为TEC控制器的电路原理图；
图8为外部信号传输电路的原理图；
图9为标定镜头盖控温的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例公开一种制冷红外仪热像仪非均匀性标定装置，如图1所示，包括高低温试验箱、标定镜头盖、制冷机芯、试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路、试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路和外部控制器，试验箱测温电路设置于高低温试验箱内，用于采集高低温试验箱内部的温度，标定镜头盖测温电路位于标定镜头盖的标定平面上，用于采集标定平面的表面温度。
如图2所示，试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路分别与外部控制器U1输入端相连，用于接收测温电路采集的温度信号，外部控制器U1的输出端连接试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路和制冷机芯，试验箱温控电路连接高低温试验箱的升降温组件，标定镜头盖温控电路连接标定镜头盖的标定平面。外部控制器U1向试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路升温或者降温信号，从而调节高低温试验箱或者标定镜头盖的温度。
本实施例中，试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路采用相同的电路，如图3所示，包括温度传感器、电阻R7、R8、R9、R10和三极管Q1，电阻R8、R9串联后与温度传感器并联，电源VCC一路连接至三极管Q1的集电极，电源VCC另一路通过电阻R10连接至三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接电阻R7的一端，电阻R8、R9之间的接点连接电阻R7的另一端，电阻R7两端分别连接至外部控制器。
如图4、5、6所示。试验箱温控电路包括温控控制器U2、升温电路和降温电路，温控控制器U2的输入端连接外部控制器的输出端，温控控制器U2的输出端分别连接升温电路和降温电路的输入端，升温电路包括三极管Q2、继电器K1和电加热器R1，三极管Q2的基极连接温控控制器U2的输出端，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过继电器K1连接至电加热器R1；降温电路包括三极管Q3、继电器K2和制冷机，三极管Q3的基极连接温控控制器U2的输出端，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过继电器K2连接至制冷机。
试验箱温控电路主要用于控制实验环境，采用压缩机制冷以及电热加热系统，辅助以内部空气循环系统保证箱子内部各处温度均衡。试验箱测温电路检测试验箱各处温度并将信息传递至外部控制器。外部控制器根据高低温箱反馈温度调整试验箱温度以及打开制冷机芯，以及操控制冷机芯进行自动标定。试验箱测温电路工作是根据温度高低影响电阻阻值大小，从而影响通过电流大小，从而将信号传输到外部控制器中。为了保证测温准确高低温箱内布置了六组测温电路。
外部控制器根据高低温箱反馈信息判断试验箱温度，监控标定镜头盖并设定标定镜头盖温度，以及控制机芯开闭。外部控制器根据高低温箱测温电路传来的电信号判断试验箱温度达到实验条件，按照程序设定发出信号给制冷机芯以及标定镜头盖。控制标定镜头盖在实验箱达到预设温度时，开始工作以达到标定所需要的温度。标定镜头盖也会将标定平面达到的温度反馈外部控制器，辅助外部控制器判断实验条件是否达到预定状态。经标定镜头盖测温电路测得的实验数据会传递至外部控制器中，然后发出信号控制标定镜头盖进行工作。
如图7、8所示，标定镜头盖温控电路包括TEC控制器和外部信号传输电路，外部控制器的输出端通过外部信号传输电路连接至TEC控制器的输入端FB+，TEC控制器的输出端TEC+、TEC-连接标定镜头盖的标定平面。
具体的，外部信号传输电路包括数模转换芯片U3和运算放大器U4，数模转换芯片U3的输入端连接至外部控制器U1的输出端，引脚CS、SCLK、DIN、CLR，数模转换芯片U3的输出端连接至运算放大器U4的输入端，运算放大器U4的输出端连接至TEC控制器的输入端，即引脚TEMPRETURE_SET。
工作时，镜头盖测温电路检测标定镜头盖的温度，并传输至外部控制器，外部控制器通过外部信号传输电路向TEC控制器发送温度控制信号，TEC控制器根据该信号控制标定镜头盖升温或者降温。
本实施例中，TEC控制器还连接有标定平面内部温度采集电路，标定平面内部温度采集电路包括运算放大器U5，标定平面内部温度采集传感器通过运算放大器U5连接至TEC控制器的输入端FB-。TEC根据标定平面的表面温度（即标定镜头盖测温电路检测的温度）以及标定平面的内部温度共同控制标定平面升温或者降温。
本实施例中，标定镜头盖的标定平面采用半导体制冷器。半导体制冷器是利用半导体材料本身所具有的珀尔帖效应所制成的。珀尔帖效应是指直流电源通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。
如图9所示，标定镜头盖控温的过程为：标定镜头盖在接收到来自外部控制器的信号后打开温控电路，对标定平面进行升温或者降温，并在标定平面达到预定温度后由测温电路向外部控制器传递信号，外部控制器收到信息后，根据设定程序操作制冷机芯进行标定。
本实用新型是一种制冷红外热像仪自动标定装置，主要构成为外部程序控制器、标定镜头盖，一种可以自动进行红外制冷热像仪标定的装置，可节约大量时间，节省人力。
以上描述的仅是本实用新型的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本实用新型做出的改进和替换，属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种制冷红外热像仪非均匀性标定装置，其特征在于：包括高低温试验箱、标定镜头盖、制冷机芯、试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路、试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路和外部控制器，试验箱测温电路设置于高低温试验箱内，用于采集高低温试验箱内部的温度，标定镜头盖测温电路位于标定镜头盖的标定平面上，用于采集标定平面的表面温度；
试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路分别与外部控制器输入端相连，外部控制器的输出端连接试验箱温控电路、标定镜头盖温控电路和制冷机芯，试验箱温控电路连接高低温试验箱的升降温组件，标定镜头盖温控电路连接标定镜头盖的标定平面。
2.根据权利要求1所述的制冷红外热像仪非均匀性标定装置，其特征在于：试验箱测温电路、标定镜头盖测温电路采用相同的电路，包括温度传感器、电阻R7、R8、R9、R10和三极管Q1，电阻R8、R9串联后与温度传感器并联，电源VCC一路连接至三极管Q1的集电极，电源VCC另一路通过电阻R10连接至三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接电阻R7的一端，电阻R8、R9之间的接点连接电阻R7的另一端，电阻R7两端分别连接至外部控制器。
3.根据权利要求1所述的制冷红外热像仪非均匀性标定装置，其特征在于：试验箱温控电路包括温控控制器U2、升温电路和降温电路，温控控制器U2的输入端连接外部控制器的输出端，温控控制器U2的输出端分别连接升温电路和降温电路的输入端，升温电路包括三极管Q2、继电器K1和电加热器R1，三极管Q2的基极连接温控控制器U2的输出端，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过继电器K1连接至电加热器R1；降温电路包括三极管Q3、继电器K2和制冷机，三极管Q3的基极连接温控控制器U2的输出端，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过继电器K2连接至制冷机。
4.根据权利要求1所述的制冷红外热像仪非均匀性标定装置，其特征在于：标定镜头盖温控电路包括TEC控制器和外部信号传输电路，外部控制器的输出端通过外部信号传输电路连接至TEC控制器的输入端，TEC控制器的输出端连接标定镜头盖的标定平面。
5.根据权利要求4所述的制冷红外热像仪非均匀性标定装置，其特征在于：标定镜头盖的标定平面采用半导体制冷器。
6.根据权利要求4所述的制冷红外热像仪非均匀性标定装置，其特征在于：外部信号传输电路包括数模转换芯片U3和运算放大器U4，数模转换芯片U3的输入端连接至外部控制器的输出端，数模转换芯片U3的输出端连接至运算放大器U4的输入端，运算放大器U4的输出端连接至TEC控制器的输入端。
7.根据权利要求4所述的制冷红外热像仪非均匀性标定装置，其特征在于：TEC控制器还连接有标定平面内部温度采集电路，标定平面内部温度采集电路包括运算放大器U5，标定平面内部温度采集传感器通过运算放大器U5连接至TEC控制器的输入端。
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