[发明专利]航天器舱内污染量测试装置

说明书

技术领域

本发明属于航天器的真空热试验领域，具体涉及一种用于真空热试验航天器舱内污染量测试的装置。

背景技术

航天器舱内污染量监测是航天器污染防护的关键基础之一。舱内的污染物会沉积或堆积在航天器关键部件表面附近，造成关键部件的放电、粘连、短路、断路，会导致关键部件性能衰变和失效。

航天器舱内环境与舱外环境有很大差别，航天器舱内环境特点是温度高、污染量大，经过测试分析，舱内温度可达60℃，污染沉积量超过10^-5g/cm²；航天器舱外环境特点是温度低、污染量相对较少，舱外温度一般低于-50℃，污染沉积量一般为10^-7g/cm²量级。

北京卫星环境工程研究所曾经采用航天器舱外污染量测试装置进行航天器舱内污染量测试，试验结果表明，测试系统的性能不能满足测试要求。影响舱内污染量测试因素如下：

a)污染量测试量程最高只到2×10^-6g/cm²，不能满足1×10^-5g/cm²要求；

b)污染量测试装置内部电子系统工作温度范围最高到50℃，不能满足60℃的要求。

鉴于目前的研究情况可知，提供一种用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置非常重要和必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置，解决了现有污染量测试系统不能耐受高温及污染量量程小的问题，从而为航天器真空热试验提供了技术保障。

本发明的用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置，由舱内污染量探头系统和与其电通信的测试系统组成，其中，探头系统包括探头和驱动器，探头包括固定设置在法兰上的传感晶片和参考晶片，法兰上还设置有测量两晶片的温度传感器，驱动器中设置有电路结构，电路结构中，传感晶片高增益驱动电路电连接有传感晶片整波电路，参考晶片高增益驱动电路电连接有参考晶片整波电路，然后两者并联连接到差频电路上，差频电路电连接到输出驱动电路上，传感晶片和参考晶片分别与传感晶片高增益驱动电路和参考晶片高增益驱动电路电连接，温度传感器与驱动器中的输出驱动电路分别与测试系统电通信以将温度和频率数据传送给测试系统。

进一步地，驱动器旁还设置有散热器。

进一步地，传感晶片和参考晶片电极表面采用镀铬改性。

本发明的用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置，实现了污染量测量量程达到1×10^-5g/cm²，探头适应温度达到60℃，满足了航天器真空热试验污染量监测的需要。

附图说明

图1为本发明的用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置的示

意图。图中：1-探头、2-驱动器、3-测试系统

图2为本发明的用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置中探头组成的示意图。

图中：1.1-传感晶片、1.2-温度传感器、1.3-参考晶片、1.4-法兰

图3为本发明的用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置的驱动器组成的示意图。

图中：2.1-传感晶片高增益驱动电路、2.2-参考晶片高增益驱动电路、2.3-传感晶片整波电路、2.4-参考晶片整波电路、2.5-差频电路、2.6-输出驱动电路、2.7-散热器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置作进一步的说明。

图1是本发明的用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置的组成示意图。其中本发明的测试装置包括探头1、驱动器2和测试系统3。本发明所设计的测试装置其特点是驱动器与探头分离结构，提供驱动器与探头的独立温度适应性。

图2是本发明的用于真空热试验的航天器舱内污染量测试装置的探头组成示意图。其中本发明的装置中的探头包括传感晶片、温度传感器、参考晶片和法兰。传感晶片1.1和参考晶片1.3固定在法兰1.4上，法兰1.4上还设置有测量两晶片的温度传感器1.2，本发明所设计的探头其特点之一是传感晶片、参考晶片、温度传感器与法兰紧密热接触，使得传感晶片、参考晶片温度稳定在环境温度。本发明所设计的探头其特点之二是传感晶片和参考晶片电极表面采用镀铬改性，提高传感晶片高温环境的稳定性。