基于ADN8830的非制冷焦平面探测器温度控制系统设计.pdf

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1、第23卷第12期传感技术学报V01．23No．122010年l2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．201ODesignofTemperatureControlSystemforUncooledFocalPlaneDetectorBasedonADN8830RENQigan，TANQinhong(KeyLaboratoryofSignalandInformationProcessing，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongq

2、ing400065，China)Abstract：Thedesignofhigh—precisiontemperaturecontrolsystemisthekeytoachievehighperformanceuncooledinfraredfocalplanethermalimager．Foruncooledfocalplanearraypixelmaintainsasteadytemperaturewhichcanimprovetheprecision，temperaturecontrolsystembasedonADN8830s

3、ingle·chipthermoelectriccoolercontrollerisdesigned．Throughthedigital—analogconvenercontrolledbyprogrammablelogicdevicetosetdifferentvoltageinputofADN8830correspondingtothetargettemperature，focalpl~inearraypixelcanmaintainconstanttemperatureindifferentambienttemperature．F

4、inally，throughtestofthedesignedcircuitthroughtestofthedesignedcircuittheresultsshowthatthecircuithasahighprecisiontemperaturecontrol，flexibleconfiguration，lowpowerconsump—tion，andsmallsizecomparedtothecircuitsimplementedbythemicrocontrollermCU．Keywords：infrareddetector；t

5、emperaturecontrol；single—chipthermoelectriccoolercontrollerADN8830；UFPA；CPLD；AD7390EEACC：1200；7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．12．010基于ADN8830的非制冷焦平面探测器温度控制系统设计术任其干，谭钦红(重庆邮电大学信号与信息处理重点实验室，重庆400065)摘要：高精度的温控系统是实现高性能非制冷红外焦平面热像仪设计的关键。针对非制冷焦平面阵列像元温度保持恒定可以提高测试精度的问题，提出了基于

6、ADN8830单芯片热电制冷器控制器的温控系统设计。通过可编程逻辑器件CPLD来控制数模转换芯片DAC为ADN8830提供不同的目标温度设置电压，从而实现不同环境温度下的焦平面阵列像元温度的恒定。最后，通过对所设计电路进行测试表明，相比于由单片机man实现的电路，该电路具有温度控制精度高，配置灵活，功耗低、体积小等优点。关键词：红外探测器；温度控制；单芯片热电制冷器控制器ADN8830；非制冷红外焦平面阵列；复杂可编程逻辑器件；AD7390中图分类号：TN21文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)l2—1718-04在非

7、制冷红外焦平面热像仪的设计中，红外个高精度的温控系统是实现高性能非制冷红外焦非制冷微测辐射热计焦平面阵列探测器是整个设平面热像仪设计的关键¨。本文提出的是一种计的核心。对于非制冷微测辐射热计，虽不像低由CPLD控制高精度DAC芯片AD7390来设置单温制冷型微测辐射热计那样需要在较低温度下才芯片热电制冷器控制器ADN8830温度设定点电能正常工作，但由于其测温原理是通过入射红外压的温控系统设计方法。辐射使热敏元温度上升引起自身阻值变化从而测1温度控制系统构成量目标物体温度。因此，热敏元的温度将直接影响热像仪的探测灵敏度和成像性能，只有尽

8、量使1．1UL0319l温度控制的技术参数非制冷焦平面阵列所有像元温度保持在某个相同UL0319l是法国ULIS公司生产的384X288的恒定室温下，才能从根本上提高热像仪的探测长波红外非制冷微测辐射热计，