[发明专利]一种卫星表面电位监测装置

摘要

本发明属于空间辐射效应及加固技术领域，具体涉及一种卫星表面电位监测装置。包括电位传感器、采样电容、采样开关、高输入阻抗电压跟随器、电平偏移及比例变换器、可编程增益放大器、A/D采样及转换装置、微控制器、存储器和通信接口；本发明能够实现空间表面电位的实时监测，为进一步实现卫星在轨故障管理提供支撑，并为卫星抗辐射加固设计提供数据输入。

主权项

一种卫星表面电位监测装置，包括电位传感器、采样电容、采样开关、高输入阻抗电压跟随器、电平偏移及比例变换器、可编程增益放大器、A/D采样及转换装置、微控制器、存储器和通信接口；其特征在于：所述电位传感器与所述采样电容的一端相连，所述采样电容的另一端与所述采样开关、高输入阻抗电压跟随器、电平偏移及比例变换器、可编程增益放大器、A/D采样及转换装置、微控制器依次串联；所述微控制器还与所述通信接口和存储器相连；所述电位传感器感应卫星表面电位，获取电压信号并将所述电压模拟信号传送至所述采样电容；所述采样电容对接收到的电压模拟信号进行分压；所述采样开关在微控制器的控制指令下，用于采集所述采样电容的分压电压模拟信号，并将该所述分压电压模拟信号传送至所述高输入阻抗电压跟随器；所述高输入阻抗电压跟随器对所述分压电压模拟信号进行阻抗变换为等值等幅分压电压模拟信号，并将该等值等幅分压电压模拟信号传送至所述电平偏移及比例变换器；所述电平偏移及比例变换器对接收到的等值等幅分压电压模拟信号进行基准偏移调整后，将其发送至所述可编程增益放大器；所述可编程增益放大器将得到调整的等值等幅分压电压模拟信号进行数据放大，并将放大后的分压电压模拟信号发送至所述A/D采样及转换装置；所述A/D采样及转换装置将接收到放大后的分压电压模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号发送至所述微控制器；所述微控制器为整个装置的信号采集控制指令，控制整个监测装置的时序；同时，控制所述A/D采样及转换装置进行模数转换，并接收所述数字信号，并将该数字信号发送至所述存储器存储或者通过通信接口向外输出。