[发明专利]红外单光子探测器精密温控装置

权利要求书

1.一种红外单光子探测器精密温控装置，包括温度电桥、仪表运算放大模块、PID运算模块和D类音频功放模块，其特征在于：所述温度电桥用于对红外单光子探测器的温度进行实时采样并且将采样到的温度经电桥转换成电压值和分压值；所述仪表运算放大模块用于对经过温度电桥转换的得到的电压值和分压值之间的压差进行放大后输出；当电压值和分压值相等时，运算放大模块输出电压为零；仪表运算放大模块的输出电压分成两路输出，一路输出用于实时显示当前工作温度，另一路输出到PID运算模块；所述PID运算模块用于将仪表运算放大模块的输出电压和温度平衡电压之间的差值进行运算，并运算之后的电压值输出给D类音频功放模块；所述D类音频功放模块用于将经过PID运算模块运算后输入的电压值和温度平衡电压之间的压差进行放大和运算；当经过PID运算模块运算后输入的电压大于温度平衡电压，D类音频功放模块输出正电流，使TEC进行制冷降温；当经过PID运算模块运算后输入的电压小于温度平衡电压，D类音频功放模块输出负电流，使TEC升温制热；当经过PID运算模块运算后输入的电压等于温度平衡电压时，D类音频功放模块输出为零，使TEC停止工作。

2.根据权利要求1所述的红外单光子探测器精密温控装置，其特征在于：所述温度电桥包括电阻R711、电阻R712、电阻R704和电阻R705；电阻R704一端连接正2.5V基准电压，另一端与电阻R711串联后接地；电阻R705一端连接正2.5V基准电压，另一端与电阻R712串联后接地；所述电阻R711为热敏电阻，所述热敏电阻为PT1000金属铂电阻。

3.根据权利要求2所述的红外单光子探测器精密温控装置，其特征在于：所述温度电桥还包括电容C708、电容C709、电容C703和电容C731；电容C708并联在电阻R711两端，电容C709并联在电阻R712两端；电阻R705连接正2.5V基准电压的一端还通过电容C703接地；电阻R704连接正2.5V基准电压的一端还通过电容C731接地。

4.根据权利要求3所述的红外单光子探测器精密温控装置，其特征在于：所述仪表运算放大模块主要包括仪表运算放大器U1；仪表运算放大器U1的第2、3两个引脚为仪表运算放大器U1的差分输入端，第4引脚端连接负2.5V基准电压同时第4引脚还通过电容C710接地，第5引脚端连接正2.5V基准电压，第6引脚是仪表运算放大器U1的输出端，第1引脚依次串联电阻R701和电阻R702后与第8引脚连接，第7引脚连接正5.0V电压同时第7引脚还通过电容C704接地；电阻R703并联在电阻R702两端；仪表运算放大器U1的第3引脚与电阻R711的非接地端连接；仪表运算放大器U1的第2引脚与电阻R712的非接地端连接；仪表运算放大器U1用于将仪表运算放大器U1的第2、3两个引脚之间的压差进行放大之后输出；仪表运算放大器U1的第6引脚输出电压分成两路输出，一路依次经过电阻R715和电阻R716分 压之后输出，用于实时显示当前工作温度；另一路输出到PID运算模块。

5.根据权利要求4所述的红外单光子探测器精密温控装置，其特征在于：仪表运算放大器U1的第6引脚输出电压的其中一路依次经过电阻R715和电阻R716分压之后输出，用于通过单片机实时显示当前工作温度。

6.根据权利要求5所述的红外单光子探测器精密温控装置，其特征在于：PID运算模块包括CMOS型运算放大器U2、电阻R706、电阻R709、电阻R710和电容C706、电容C705、电容C707和电容C712；CMOS型运算放大器U2的第4引脚串联电阻R706后与仪表运算放大器U1的第6引脚连接；CMOS型运算放大器U2的第4引脚还依次串联电阻R709和电容C706后与仪表运算放大器U1的第6引脚连接；电容C705并联在CMOS型运算放大器U2的第4引脚和第1引脚之间；CMOS型运算放大器U2的第4引脚还依次串联电阻R710和电容C707后与CMOS型运算放大器U2的第1引脚连接；CMOS型运算放大器U2的第5引脚连接正5V电压，CMOS型运算放大器U2的第2引脚接地；CMOS型运算放大器U2的第3引脚连接正2.5V基准电压同时还通过电容C712接地；CMOS型运算放大器U2的第1引脚作为输出端还与D类音频功放模块连接。