發(fā)布時(shí)間：2017-11-21 10:04

  本文關(guān)鍵詞：高穩(wěn)定度星上紫外LED定標(biāo)電路及控制技術(shù)研究

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【摘要】：目前,國(guó)際上主流的星上定標(biāo)技術(shù)為太陽(yáng)定標(biāo)、黑體定標(biāo)和燈定標(biāo),其中燈定標(biāo)作為重要的技術(shù)手段,為空間遙感器的校準(zhǔn)起到了重要作用。燈定標(biāo)是指采用定標(biāo)燈作為星上定標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)源,對(duì)空間遙感器進(jìn)行輻射強(qiáng)度的定標(biāo)以及光譜的重新校正,燈定標(biāo)中的定標(biāo)周期與掃描周期一致,需要盡可能縮短穩(wěn)定時(shí)間,提高光強(qiáng)穩(wěn)定度,來(lái)滿(mǎn)足空間遙感器對(duì)光譜區(qū)域和輻射靈敏度的要求。紫外LED(Light Emitting Diode)具有穩(wěn)定性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、體積小、發(fā)光效率高、功耗低、抗沖擊抗振動(dòng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),使LED非常適合在條件惡劣的空間環(huán)境中使用。近年來(lái),國(guó)內(nèi)在使用紫外LED用作定標(biāo)燈源的技術(shù)手段仍在起步階段,積極開(kāi)展紫外LED定標(biāo)技術(shù)的研究對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有重大意義。針對(duì)一般LED驅(qū)動(dòng)電路穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng),穩(wěn)定度不高,電流大小可調(diào)節(jié)性不強(qiáng)等問(wèn)題,在充分研究了紫外LED的性能與驅(qū)動(dòng)電路的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)字控制電路來(lái)驅(qū)動(dòng)紫外LED發(fā)光以及增量式PID閉環(huán)控制方法。通過(guò)在常溫常壓以及高真空變溫等不同環(huán)境下的多次試驗(yàn),獲得了電流大小隨時(shí)間變化的誤差關(guān)系,以及在不同溫度下紫外LED的電流大小和光照強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。課題的創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下:1針對(duì)紫外波段的空間遙感器星上定標(biāo)需求,探索采用紫外LED作為定標(biāo)燈源的可行性,對(duì)星上紫外LED定標(biāo)方法進(jìn)行分析,以保證紫外LED光強(qiáng)穩(wěn)定性為核心,對(duì)紫外LED的高穩(wěn)定性驅(qū)動(dòng)方案進(jìn)行比較和研究。2采用基于FPGA的數(shù)字控制電路來(lái)驅(qū)動(dòng)紫外LED發(fā)光以及增量式PID閉環(huán)控制方法。與傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)電路相比,該系統(tǒng)電流輸出范圍大,可調(diào)性強(qiáng),穩(wěn)定度高。該系統(tǒng)可以使紫外LED在真空散熱條件良好的情況下,典型電流值為200mA時(shí)10s內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定,并且在測(cè)試的30分鐘內(nèi)不穩(wěn)定度小于1‰,滿(mǎn)足星上定標(biāo)的要求。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V443.5

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本文編號(hào)：1210525