Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,CAS
| 图像传感器温度控制系统设计 | |
张冬
| |
| 学位类型 | 硕士 |
| 导师 | 李洪文 |
| 2019-12-01 | |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) |
| 学位授予地点 | 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) |
| 关键词 | 热电制冷 温度控制 滑模控制 |
| 摘要 | 作为探测仪器核心部件的CMOS图像传感器在成像时受暗电流影响,对探测目标信号产生噪声干扰,特别是对探测太空中暗弱目标的望远镜,暗电流的存在会使探测效果变差,甚至探测不到目标,因此需要对图像传感器进行制冷,减小暗电流,提高图像传感器成像质量。针对图像传感器对制冷的需求,本文设计了针对图像传感器制冷控制系统。该系统以STM32F407为数字控制核心芯片,利用PT100温度传感器采集CMOS图像传感器的温度信号,通过滤波电路滤除温度传感器信号中的高频分量,并利用集成了可编程恒流源、放大电路和A/D转换电路的高精度ADS1247芯片完成对温度信号的调理与转换。驱动电路利用PWM控制原理对通过热电制冷器的电流进行大小和方向的控制,将STM32F407发出的控制信号经过LM5105芯片进行放大,进而对H桥进行控制。根据系统非线性特性设计了基于指数趋近律的滑模控制器,并在实验平台上完成实验,证明设计的滑模控制器有良好的的性能。实验结果显示,使用滑模控制器有良好的性能,系统能在要求的-20℃到-30℃之间的温度范围内保持稳定,稳态误差达到±0.1℃以内,满足系统设计指标要求。 |
| 页数 | 83 |
| DOI | AC62C6CD6433FCAC60E8E6AF480773F3 |
| 语种 | 中文 |
| 引用统计 | |
| 文献类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/63970 |
| 专题 | 中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张冬. 图像传感器温度控制系统设计[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2019. |
| 条目包含的文件 | ||||||
| 文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
| 图像传感器温度控制系统设计.caj（4215KB） | 学位论文 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 请求全文 | ||
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