[实用新型]高精度多模黑体辐射源

说明书

技术领域

本实用新型属于航空航天热红外通道测试标定技术领域，具体涉及一种高精度多模黑体辐射源。 

背景技术

黑体辐射源作为稳定的目标源，广泛应用于红外目标模拟及测试领域，但是同时具备温差和温度多种工作模式的高精度黑体辐射源，尚未有专利公开。航空航天领域的红外成像制导是利用红外导引头对包含背景的目标进行成像，形成目标和周围背景的红外图像，利用红外目标和背景间的热辐射差及特定目标的形状，实现自动导引，根据检索，目前的面源黑体仅局限于单一工作模式，尚不能与目标背景进行差分设置，尚不能工作于温差模式下，不能满足目前的红外探测的需要，其实现形式多采用电阻丝加热的方式，电加热丝热惯性大，不利用高精度控制，并且要工作在高于环境温度的场合，局限性较大。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度多模黑体辐射源，满足当前红外成像设备的测试需求。 

为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为： 

一种高精度多模黑体辐射源，其包括黑体辐射源辐射体和黑体辐射源控制器，所述黑体辐射源控制器包括中心处理器、光电隔离电路、黑体驱动电路和两路Pt1000信号处理电路；所述黑体辐射源辐射体包括连接器、通风孔、底板、外壳、散热扇、支柱、散热片、背板、保温层、螺钉、前挡板、校准孔、热电制冷器、发射板、两个Pt1000传感器； 

在发射板和外壳之间填充保温层；所述发射板上开有校准孔；Pt1000传感器嵌入到发射板里面，热电制冷器的热面与发射板粘接，二者整体镶嵌到保温层里面，用螺钉将前挡板、保温层和背板固定，压紧热电制冷器和发射板；散热片固定到背板上，采用了散热扇进行主动式风冷散热，散热扇通过四个支柱与散热片连接，外壳上留出通风孔，热电制冷器的电源线、Pt1000传感器的导线和散热扇的电源线通过连接器与黑体辐射源控制器连接； 

所述两个Pt1000传感器分别测量辐射面温度和目标的背景温度，两个Pt1000传感器分别与黑体辐射源控制器里面的两路Pt1000信号处理电路连接，两路Pt1000信号处理电路与中心处理器连接，中心处理器与光电隔离电路连接，光电隔离电路与黑体驱动电路连接，黑体驱动电路与热电制冷器连接。 

所述外壳采用不锈钢材料。 

所述发射板采用紫铜材料，其导热系数为366W/（m²·K），厚度14mm，尺寸为51mm×51mm，有效辐射面半径R=25.5mm；发射板的辐射面刻划细密的三角形沟槽，沟槽的角度为60度；发射板采用喷砂处理，经过酸洗去污后，在表面喷涂高发射率红外涂料。 

所述保温层为耐火材料硅酸铝纤维，其导热系数为0.02W/（m²·K）。 

所述前挡板进行抛光处理。 

所述热电制冷器的热面通过导热硅脂与发射板粘接。 

用6个M4螺钉将前挡板、保温层和背板固定，压紧热电制冷器和发射板，通过改变6个螺钉的预紧力，调整热电制冷器和发射板的接触力度。 

所述中心处理器型号为DSP2812。 

所述黑体驱动电路采用参数互补的MOSFET场效应管Q5、Q6、Q7、Q8组成全桥驱动电路；P沟道场效应管Q5的源极和N沟道场效应管Q7的漏极之 间设置有由功率电感L1和瓷片电容C3组成LC滤波电路；P沟道场效应管Q6的源极和N沟道场效应管Q8的漏极之间设置有由功率电感L2和瓷片电容C4组成LC滤波电路；电解电容C1、C2并联设置在+12V电压和地线之间，+12V电压还分别与电阻R3、R4、R5、R6的一端、P沟道场效应管Q5的漏极、P沟道场效应管Q6的漏极连接；P沟道场效应管Q5的栅极分别与电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极与加热信号TEC_Heat之间设置有电阻R1；N沟道场效应管Q7的栅极分别与电阻R4的另一端、三极管Q3的集电极连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极与加热信号TEC_Heat之间设置有电阻R2；P沟道场效应管Q6的栅极分别与电阻R5的另一端、三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与制冷信号TEC_Cool之间设置有电阻R7；N沟道场效应管Q8的栅极分别与电阻R6的另一端、三极管Q4的集电极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极与制冷信号TEC_Cool之间设置有电阻R8；所述加热信号TEC_Heat和制冷信号TEC_Cool是所述黑体驱动电路的输入信号，为PWM1和PWM2经光电隔离电路后输出的控制信号。 

本实用新型所取得的有益效果为：