[发明专利]一种非制冷红外探测器的温度稳定装置

权利要求书

1.一种非制冷红外探测器的温度稳定装置，其特征在于，该装置包括：控制器、热电制冷器和一个或多个温度传感器；

所述温度传感器，设置在非制冷红外探测器上，用于采集非制冷红外探测器的温度数据，并将采集到的温度数据发送给所述控制器；

所述控制器，包括：模数转换单元、控制单元和全桥功率输出单元；

所述模数转换单元，用于对所述温度传感器发送的温度数据进行模数转换，并将转换后的温度数据发送给所述控制单元；

所述控制单元，用于根据接收到的温度数据计算得到目标温度，并根据目标温度通过增量式比例积分微分PID算法计算得到控制量；将控制量发送给所述全桥功率输出单元；

所述全桥功率输出单元，用于根据接收到的控制量向所述热电制冷器输出对应的功率；

所述热电制冷器，设置在所述非制冷红外探测器的背部，用于在所述全桥功率输出单元输出的功率的驱动下制冷；

其中，所述控制单元根据目标温度通过增量式比例积分微分PID算法计算得到控制量包括：

从内存中调入PID参数：Kp、Ki、Kd、e(k-1)和e(k-2)；其中，Kp为比例系数；Ki为积分系数；Kd为微分系数；e(k-1)为第k-1采样时刻的输入偏差；e(k-2)为第k-2个采样时刻的输入偏差。

根据第k个采样时刻的设定目标值和采样值，计算得到第k个采样时刻的输入偏差e(k)；

计算得到第k个采样时刻的控制增量△u(k)；

存储新参数，使用e(k)替换e(k-1)，使用e(k-1)替换e(k-2)；

将控制增量△u(k)作为控制量输出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，通过如下的公式计算得到第k个采样时刻的输入偏差e(k)：

e(k)＝r(k)-y(k)

其中，r(k)为第k个采样时刻的设定目标值，y(k)为第k个采样时刻的采样值。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，通过如下的公式计算得到第k个采样时刻的控制增量△u(k)：

△u(k)＝Kp*e(k)-Ki*e(k-1)+Kd*e(k-2)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述控制单元为32位高性能微控制器STM32F107VCT6。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述全桥功率输出单元为H桥驱动电路。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述模数转换单元为16位高精度AD芯片ADS1110A7IDBVT。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述温度传感器为铂电阻温度传感器或非制冷红外探测器上集成的片上温度传感器。