两维实时光谱仪高精度温控系统的研制及其空间化预研

基本信息
批准号:11373042
项目类别:面上项目
资助金额:90.00
负责人:林佳本
学科分类:
依托单位:中国科学院国家天文台
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王晓帆,朱晓明,郭娟,侯俊峰,曾真
关键词:
高精度温度控制智能化两维实时光谱仪
结项摘要

In this project we plan to build a high precision temperature control system that could be applied to two dimensional realtime spectrometer and finish spatialization design of its electronic system. High precision temperature control system is one of most important support conditions for two dimensional realtime spectrometer.In this project,we will research the high precision temperature measurement, thermal insulation, intelligent heating algorithm and circuits, and ANSYS thermal analysis methods. Firstly,PT100, thermistor, Wheatstone bridge as the senor of the temperature will be tested respectively, a 24 bit ADC as the reader and its related circuits will be carefully designed, so as to achieve the 0.001℃ precision temperature measurement; Secondly, combining the ceramic fibre paper and polyurethane foam to form the thermal insulation layer, and the heat dissipation of the system should below 100 milliwatt. Thirdly, intelligent software adopted PID, Integral Separating PID algorithm will be developed, so as to execute the intelligent heating strategy and keep the stability of the thermal system within ±0.005℃. Fourth, ANSYS thermal analysis will be used as the principle for whole system design, this technology and the experiences would be helpful in the feature. Finaly, we will research spatialization design of the electronic system, mainly concening the stability of the elctronic components and circuits.

本项目计划研制一套可以应用于两维实时光谱仪的高精度温控系统并形成其电子系统空间化设计预案。高精度温控系统是两维实时光谱仪实现设计分辨率和稳定工作的核心保障系统,本项目将深入研究与之相关的高精度测温、保温、控温、被控对象热分析及其电子系统空间化等相关课题。首先,通过分别测试PT100、热敏电阻、电桥(两维实时光谱仪为不规则结构无法完全使用电桥完成测温)等温度传感器件并配以24位高精度AD实现0.001℃的温度变化测量精度;其次,通过使用陶瓷纤维纸、羊毛毡、聚氨酯泡沫等保温材料构建散热功耗小于500豪瓦的系统保温层;第三,通过PID、积分分离PID等智能化算法实现控温精度在±0.005℃以内的高精度恒温系统;第四,实测结果与ANSYS热分析相结合确定最佳测、保、控温的位置点以及二级恒温设计;最后,对电子系统的空间化进行预研究,主要针对电子器件、电路等在严苛的空间辐射条件下的稳定性防护开展研究。

项目摘要

两维实时光谱仪是太阳磁场观测的重要设备之一,精度温控系统是两维实时光谱仪实现设计分辨率和稳定工作的核心保障系统。本项目深入研究了两维实时光谱仪精密温控系统相关的测温、保温、控温等相关的技术系统。测试了电阻电桥、精密热敏电阻、铂电阻等多种温度传感器,设计了精密分压电路、等臂电桥电路等对接24位精密AD,实现了0.001℃的温度变化分辨率;测试了瑞基隔热毡、聚四氟乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、陶瓷纤维纸等多种保温材料,设计热交换功率小于800毫瓦的保温层(与环境温差15℃);测试了开关控制、PID控制等多种智能化控制算法,获得了稳定精度±0.005℃以内的控温精度,实现了项目申请中预期的控温精度。同时,本项目开展了精密热控系统空间化的预研工作,设计了基于空间可用芯片的测温电路——传感器+放大器+模数转换器+单片机;调研了空间化加热材料、保温材料;初步提出了一种可以服务星载两维实时光谱仪的精密温控系统。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

DOI:10.14188/j.1671-8844.2019-03-007
发表时间:2019
2

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
3

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
4

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
5

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016

林佳本的其他基金

批准号:10903015
批准年份:2009
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

基于无线传感技术的二维实时光谱仪温控关键技术研究

批准号:U1431119
批准年份:2014
负责人:骆丽
学科分类:A1503
资助金额:54.00
项目类别:联合基金项目
2

热中子三轴谱仪二维多分析器系统的预研

批准号:11305257
批准年份:2013
负责人:马肖燕
学科分类:A2804
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
3

二维CCD快速成像光谱仪研制

批准号:60327002
批准年份:2003
负责人:陈良尧
学科分类:F0507
资助金额:70.00
项目类别:专项基金项目
4

二维超快量子相干光谱仪研制

批准号:11227406
批准年份:2012
负责人:肖敏
学科分类:A22
资助金额:290.00
项目类别:专项基金项目