寒带靶场交汇测量系统温度控制模块的制作方法

本发明属于光学测量设备温度控制技术领域，特别是一种灵敏度高、高操作简便的寒带靶场交汇测量系统温度控制模块。

背景技术：

交汇测量是光学测量技术的一种，是近年来迅速发展起来的一种非接触式测量技术，具有使用方便、测量准确度高、实时性强和自动化程度高等优点。

对于交汇测量系统来说，需要考虑其应用环境、使用条件、探测精度等。硬件方面，为了尽可能覆盖视场并适应更多拍摄环境，可选用高帧频和高分辨率两种相机。转台(室内实验时常用经纬仪代替转台做实验)是光、机、电、算一体化光电系统，是地面靶场重要的测量设备。为确保使用时相机能达到正常工作温度，扩大系统的适用范围，相机还需要加热控制模块。

在寒带靶场的交汇测量系统中，因为北方冬天过于寒冷，很多相机都无法正常工作。对于相机中所有不满足-30℃工作条件的部件都安装有加热膜，利用温度传感器检测加热部件温度实现温控闭环，通过高精度温控开关，控制给加热膜通电断电，使被加热部件达到超过0℃的工作温度。

现有的交汇测量系统温度控制模块电路如图1所示。主芯片为tlp521和irf540n。tlp521的1端口接3v电。2端口接1k电阻(r14),1k电阻(r14)的另一端为信号接收端。tlp521的3端口接两个4.7k电阻(r1、r2)，4.7k电阻r1的另一端接mos管(irf540n)的栅极，4.7k电阻r2的另一端接地，4.7k电阻(r1、r2)用来调节mos管(irf540n)的ube使mos管(irf540n)工作于放大区域。tlp521的4端口接24v电源。加热膜一端接24v电源，一端接mos管(irf540n)的漏极，mos管(irf540n)的源极接地。通过fpga给出信号，经1k电阻(r14)输出到tlp521的2端口，当信号为高电平时tlp521的3、4端口形成回路，此时加热膜开始加热。当信号为低电平时tlp521的3、4端口不形成回路，此时加热膜不工作。

因此，现有技术存在的问题是：交汇测量系统温度控制模块温度控制不够灵敏，无法实时操控测量系统的加热温度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种寒带靶场交汇测量系统温度控制模块，灵敏度高、操作简便。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种寒带靶场交汇测量系统温度控制模块，包括主芯片u1、mos管q1、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3、加热片j1、热敏电阻r4和加热膜p1；所述主芯片u1的信号正端与第二电阻r2的一端相连，所述第二电阻r2的另一端为信号接收端，所述主芯片u1的信号负端和射极接地；所述mos管q1的栅极与主芯片u1的集电极相连，mos管q1的栅极还通过第一电阻r1接12v电源，所述mos管q1的源极接地；其漏极与加热膜p1的2号口相连；所述加热片j1一端与加热膜p1的负极相连,另一端与加热膜p1的正极相连，所述加热膜p1的两个正极与12v电源相连；所述热敏电阻r4的一端与加热膜p1的负极相连,另一端与加热膜p1的正极相连，所述加热膜p1的正极与3.3v电源相连；所述加热膜p1的负极还通过第三电阻r3接地，加热膜p1的负极还用于与fpga的反馈输入端相连；

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1、灵敏度高：本发明中加入了热敏电阻r4能实时的反应加热片j1已达到的温度。

2、操作简便：当热敏电阻r4发生变化时,adcin端口的输出电压也在不断的发生变化，fpga接收来自adcin的反馈电压而获得加热片(j1)的温度，然后通过已知温度决定是否需要再进行加热。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术交汇测量系统温度控制模块电路的电路图。

图2为本发明寒带靶场交汇测量系统温度控制模块的电路图。

图中，主芯片u1，mos管q1，第一电阻r1，第二电阻r2，第三电阻r3，加热片j1，热敏电阻r4，加热膜p1。。

具体实施方式

如图2所示，本发明寒带靶场交汇测量系统温度控制模块，包括主芯片u1、mos管q1、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3、加热片j1、热敏电阻r4和加热膜p1；

所述主芯片u1的信号正端与第二电阻r2的一端相连，所述第二电阻r2的另一端为信号接收端，所述主芯片u1的信号负端和射极接地；

所述mos管q1的栅极与主芯片u1的集电极相连，mos管q1的栅极还通过第一电阻r1接12v电源，所述mos管q1的源极接地；其漏极与加热膜p1的2号口相连；

所述加热片j1一端与加热膜p1的负极相连,另一端与加热膜p1的正极相连，所述加热膜p1的两个正极与12v电源相连；

所述热敏电阻r4的一端与加热膜p1的负极相连,另一端与加热膜p1的正极相连，所述加热膜p1的正极与3.3v电源相连；

所述加热膜p1的负极还通过第三电阻r3接地，加热膜p1的负极还用于与fpga的反馈输入端相连；

所述主芯片u1为光耦4n25。

所述mos管q1为irf3205s。

所述第一电阻r1为50k，第二电阻r2为2k，第三电阻r3为50k。

本发明的工作原理如下：

主芯片u1通过第二电阻r2与信号接收端io相连，接收来自fpga的信号。当fpga发出的信号为高电平时，4n25u1的4、5端口形成回路，此时mos管irf3205s断开，加热片(j1)不工作。当fpga发出的信号为低电平时，4n25(u1)的4、5端口不形成回路，此时mos管irf3205s打开，加热片(j1)工作，热敏电阻(r4)随着加热片(j1)的温度上升而不断发生改变，当热敏电阻(r4)发生变化时,adcin端口的输出电压也在不断的发生变化，fpga接收来自adcin的反馈电压而获得加热片(j1)的温度，然后通过已知温度决定是否需要再进行加热。

本发明通过加入热敏电阻r4，能实时的反应加热片j1已达到的温度，提高了灵敏度。当热敏电阻r4发生变化时,adcin端口的输出电压也在不断的发生变化，fpga接收来自adcin的反馈电压而获得加热片(j1)的温度，然后通过已知温度决定是否需要再进行加热，操作简便。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种寒带靶场交汇测量系统温度控制模块，包括主芯片(U1)、MOS管(Q1)、三个电阻(R1、R2、R3)、加热片(J1)、热敏电阻(R4)和加热膜(P1)；主芯片(U1)的信号正端通过第二电阻(R2)接信号接收端，MOS管(Q1)的栅极与主芯片(U1)的集电极相连，MOS管(Q1)的栅极还通过第一电阻(R1)接12V电源，其漏极与加热膜(P1)的2号口相连；加热片(J1)一端与加热膜(P1)的负极相连,另一端与加热膜(P1)的正极相连，加热膜(P1)的两个正极与12V电源相连，热敏电阻(R4)的一端与加热膜(P1)的负极相连,另一端与加热膜(P1)的正极相连，加热膜(P1)的正极与3.3V电源相连。本发明的温度控制模块，灵敏度高、操作简便。

技术研发人员：钱惟贤;蔡贵霞;高青松;陈钱;顾国华;顾芷西;杨锦清;朱琳
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2017.07.31
技术公布日：2017.10.24