端和输出端之间跨接一个保护二极管 V2 (ΙΝ4007)，其具体作用是在输入端短路时使输入端和地之间的电容CO通过二极管放电， 以保护集成稳压器内部调整管电源。
[0046] 如图4、5所示，在另一实施例中，系统模块130采用TM32F103低功耗高性能单片 机，有48个引脚，37个外部双向输入/输出（I/O)端口。其次内含4个定时器，2个12位 模数转换器，2个位数模转换器，2个IC接口 3个USART接口。同时STM32F103可以按照常 规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别 是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
[0047] 如图6所示，在另一实施例中，报警装置150是反后坐装置温度自动测量记录装置 的报警上限，超过这个温度将会报警，报警模块主要由单片机的P2. 6 口控制，当测温超出 100°C的时候，单片机上的LED灯亮起。时钟电路引脚是PDO和HH。为了产生时钟信号，在 STM32F103内部设置了一个反相放大器，PDO是片内振荡器反相放大器的输入端，PDl是片 内振荡器反相放大器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。当接通电源时，PDO和roi 外接石英晶振，使内部振荡器按照石英晶振的频率振荡，就产生时钟信号，本系统使用的石 英晶振频率为8MHz。
[0048] 如图7所示，在另一实施例中，复位功能的引脚是RST7脚，在装置整个运行时，温 度传感器会持续不间断测量并记录温度，全部工作完成后，手动按下复位键按钮，程序计 数器全部清零。
[0049] 如图8所示，在另一实施例中，补偿电路190,信号经过电容Cl耦合到放大器Al的 同相端，输出信号经过有源滤波器滤掉不要的成分，补偿电路采用硅二极管D1，补偿信号由 A4放大好经加法器A3的同相端与信号电压相加后输出，在200°C时输出为4V，放大器输出 为3V，温度补偿器输出为IV。
[0050] 系统软件设计采用模块化设计，主要包括主程序设计、温度处理子程序、OLED显示 子程序设计等；主程序首先是对系统环境初始化，设置定时器TO工作模式为16位定时计数 器模式，然后调用红外测温传感器接收制退液发出的红外信号，测出温度后结果将以十六 进制B⑶码方式送往OLED显示约0. 5s，然后再接收红外信号重复测量过程。为了有利于程 序结构化和容易测量温度，主程序采用C语言编写。
[0051] 如图9所示，采用一种反后坐装置温度自动测量仪的工作方式，包括如下步骤：
[0052] S210 :初始化显示装置160、初始化测温模块110 ;
[0053] S220 :开启清尘装置120,对光学系统111表面的透镜及周围空气介质中的粉尘进 行吸附清除；
[0054] S230 :测物体辐射的红外能量通过大气媒介传输到测温模块时，光学系统111将 目标辐射的能量汇聚到探测器112,并将红外信号转换电信号传说给系统模块130 ;
[0055] S240 :系统模块130处理得到表观温度值
[0057] 式中，Vin为检测到的电压值，其单位为mV ;R为探测器的灵敏度，其单位为 dBm, a ^为与衰减距离有关的常数，ε为辐射率，取值为〇~1之间；σ为斯蒂芬一玻尔 兹曼常数，单位为W/m2 · K4;RE Η为光学系统的分辨率，其单位为DPI ;
[0058] S250 :系统模块130线性化处理得到物体的表观温度T_，其单位为K，进行辐射率 校正为中间温度，
[0060] 式中，ε⑴为辐射率，取值〇. 1~〇. 9 ;
[0061] S260 :根据温度传感器141测得的环境温度Tenv，其单位为K，湿度传感器142测得 的相对湿度RH_，其为百分数，用于修正测量误差，计算被测物体的真实温度，
[0063] 式中，RHral为常规相对湿度，取值为20%，ε (E)为温度传感器的修正值，取值 0· 1 ~0· 9 ;
[0064] S270 :被测物体的真实温度Ireal显示在显示模块160的OLED显示屏上，并将温度 存储在存储终端170中；
[0065] S271 :当满足条件，Ireal多TpJ寸，报警系统灯亮起，蜂鸣器开关开启，进行报警；
[0066] 作为一种优选，所述的Tpra预先存储在单片机中，测得的T raal实时记录在存储单元 中；
[0067] S272 :当按下复位键，启动复位功能。
[0068] 实施以火炮反后坐装置驻退液的温度测量为例，作进一步的说明，
[0069] 在使用反后坐装置温度测量仪时，首先初始化显示装置160、初始化测温模块 110,开启开启所清尘装置120,对光学系统111表面的透镜及周围空气介质中的粉尘进行 吸附清除；
[0070] 然后，测物体辐射的红外能量通过大气媒介传输到测温模块时，光学系统111将 目标辐射的能量汇聚到探测器112,并将红外信号转换电信号传说给系统模块130,系统模 块130处理得到表观温度值；
[0071] 系统模块130线性化处理得到物体的表观温度T_，进行辐射率校正为中间温度；
[0072] 根据温度传感器141测得的环境温度Tenv，湿度传感器142测得的相对湿度RH env, 修正测量误差，计算被测物体的真实温度；
[0073] 被测物体的真实温度Ireal显示在显示模块160的OLED显示屏上；
[0074] 当满足条件，Ireal多T 时，报警系统灯亮起，蜂鸣器开关开启，进行报警。
[0075] 尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中 所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言， 可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实 用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，包括： 测温模块，其设置在反后坐装置的驻退机下方，包括光学系统和探测器，当火炮后坐驻 退液辐射的红外能量通过大气媒介传输到测温模块时，光学系统将目标辐射的能量汇聚 到探测器； 清尘装置，其设置在反后坐装置与测温模块之间，用于清洁空气介质内的灰尘，提高测 量精度； 校准模块，其设置在火炮后坐附近，并包括用于测量环境温湿度的温湿度传感器； 系统模块，其连接所述探测器和温湿度传感器，用于记录探测器和温湿度传感器传递 的电信号，同时根据传递的电信号计算被测物体的真实温度；以及， 报警装置，其与所述系统模块连接，内部设置有蜂鸣器，用于过温报警。2. 根据权利要求1所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，所述的探测器为 光电倍增管探测器、光敏电阻探测器和雪崩二极管探测器中的一种。3. 根据权利要求1所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，还包括稳压电源， 其连接所述光学系统。4. 根据权利要求1所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，所述的系统模块 为单片机。5. 根据权利要求1或4所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，所述的系统模 块与温度传感器之间设置有信号补偿电路。6. 根据权利要求1所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，还包括：显示模 块，其采用四位共阳数码管显示屏，显示所述系统模块计算出的温度。7. 如权利要求1或6所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，还包括；存储终 端，其与所述系统模块相连。8. 根据权利要求1所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，所述的清尘装置 为吸附式静电除尘器。9. 根据权利要求1所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，所述的温度传感 器连接有复位装置，手动按下复位键按钮，程序计数器全部清零。10. 根据权利要求1或2所述的反后坐装置温度自动测量仪，其特征在于，所述的探测 器的响应波长为8 y m-12 y m。
【专利摘要】本实用新型公开了一种反后坐装置温度自动测量仪，包括：由光学系统和探测器组成的测温模块；用于清洁空气介质内的灰尘，提高测量精度的清尘装置；系统模块，通过环境温度传感器对测量的温度值进行校准，并设置有用于过温报警的蜂鸣器，实现了火炮后坐装置温度的精准测量，对射手正确操作使用也起到了监督和安全作用，未来装备使用和保障上有着非常实际的重大意义。
【IPC分类】G01K13/00
【公开号】CN204881919
【申请号】CN201520625140
【发明人】周世海, 杨雨迎, 杜治平, 毛保全, 王国辉, 杨振军, 邵思杰
【申请人】中国人民解放军装甲兵工程学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月18日