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无TEC制冷电路下的红外成像温度补偿方法 被引量：1
1
作者 徐梦龙 王玮冰 李佳 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1132-1136,共5页
在红外成像系统中去除制冷电路来降低功耗和体积的方法已成为红外热成像仪的配置主流,但在无制冷电路的情况下,红外成像效果会受到环境温度以及自身发热的影响。本文设计了一种温度补偿的校正方法,采用了先标定后补偿的处理方案,在基于F... 在红外成像系统中去除制冷电路来降低功耗和体积的方法已成为红外热成像仪的配置主流,但在无制冷电路的情况下,红外成像效果会受到环境温度以及自身发热的影响。本文设计了一种温度补偿的校正方法,采用了先标定后补偿的处理方案,在基于FPGA结合温度传感器以及FLASH存储芯片的硬件平台上,实现了对红外探测器输出图像在无TEC制冷电路情况下的温度补偿校正。实验结果表明该设计方案有效地抑制了在无制冷电路情况下红外探测器所处环境温度的起伏对红外输出成像效果所造成的干扰。 展开更多
关键词 红外成像 无tec 温度补偿校正 fpga
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基于FPGA的大功率成像组件温度控制系统设计
2
作者 范新明 陈亚玲 《电脑知识与技术》 2016年第4期239-241,共3页
图像传感器的噪声大小直接决定了器件能否正常工作及器件的信噪比和动态范围等关键指标,降低图像传感器的工作温度有利于减小暗电流噪声。为了提高成像质量,该文设计了基于FPGA的温度控制系统。该系统以FPGA作控制器,利用TEC热电制冷,采... 图像传感器的噪声大小直接决定了器件能否正常工作及器件的信噪比和动态范围等关键指标,降低图像传感器的工作温度有利于减小暗电流噪声。为了提高成像质量,该文设计了基于FPGA的温度控制系统。该系统以FPGA作控制器,利用TEC热电制冷,采用PT100热电阻进行温度反馈,构成闭环控制,在FPGA中实现了增量式的PID算法。实验结果表明,设计的系统在功耗为60W的情况下,控制精度可达±2℃,能够满足实际需要,具有一定的工程实际应用价值， 展开更多
关键词 fpga PID tec 温度控制 成像组件
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一种基于FPGA的蓄电池温度控制系统设计 被引量：1
3
作者 张江亮 阮方鸣 +1 位作者 苏明 王珩 《电子世界》 2018年第2期118-119,共2页
环境温度是影响蓄电池工作状态的一个重要因素,为了确保蓄电池处于最佳工作状态,需对电池室温度进行实时监测和控制。本文设计了一种基于FPGA,单总线数字温度传感器DS18B20,LCD显示器,半导体制冷片的蓄电池温度监测控制系统,文章介绍了... 环境温度是影响蓄电池工作状态的一个重要因素,为了确保蓄电池处于最佳工作状态,需对电池室温度进行实时监测和控制。本文设计了一种基于FPGA,单总线数字温度传感器DS18B20,LCD显示器,半导体制冷片的蓄电池温度监测控制系统,文章介绍了系统的总体电路结构组成,硬件电路设计,程序软件设计等,实验表明,本系统在蓄电池温度控制方面,反应快,稳定性,可靠性好且具有易于扩展,系统升级方便等优点。 展开更多
关键词 蓄电池 温度控制 fpga 半导体制冷片
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高海拔地区科研望远镜sCMOS制冷型成像系统设计 被引量：1
4
作者 李玟汉 张恒 +3 位作者 刘昌华 邵蒙 卢昌正 吴志勇 《红外技术》 北大核心 2025年第1期19-28,共10页
为了满足我国高海拔地区大视场天文望远镜进行微光探测的需求,基于长光辰芯公司的高性能sCMOS(Scientific CMOS)探测器GSENSE1516BSI,以Xilinx公司的Kintex-7 FPGA为主控芯片,设计了低噪声、高灵敏度、热电制冷器(Thermo Electric Coole... 为了满足我国高海拔地区大视场天文望远镜进行微光探测的需求,基于长光辰芯公司的高性能sCMOS(Scientific CMOS)探测器GSENSE1516BSI,以Xilinx公司的Kintex-7 FPGA为主控芯片,设计了低噪声、高灵敏度、热电制冷器(Thermo Electric Cooler,TEC)主动制冷的成像系统,硬件部分包括sCMOS探测器外围电路、FPGA的读出电路和TEC主动制冷模块;软件部分包括时序控制模块、数据对齐接收训练模块和DDR3高速缓存模块。设计开发了大面阵像素数据的DDR3读写验证模块,可以在设计阶段预验证大面阵像素数据在DDR3子模块中缓存的可靠性,提前发现潜在的数据传输问题,优化了系统测试方案。最终经过整机测试,实验结果表明:设计的sCMOS成像系统工作稳定,读出噪声为4.33 e^(-),制冷温度可达-30℃,-30℃下暗电流为0.15e^(-)/pixel/s,可稳定进行4 k×4 k大面阵像素数据的读出,满足大视场天文观测需求。 展开更多
关键词 sCMOS图像传感器 成像驱动电路 DDR3 tec制冷 fpga
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基于热电制冷的小尺寸PbSe光电导探测器温度控制系统
5
作者 高旭 陈柯润 +2 位作者 杨冬 申玟 申钧 《半导体光电》 北大核心 2025年第6期1025-1033,共9页
文章提出一种基于FPGA的红外光电导探测器温度控制系统,旨在解决小尺寸PbSe器件因表面态占比大、边缘效应突出而导致的光电流波动问题。系统采用半导体热电制冷器(TEC)作为核心执行元件,结合负温度系数热敏电阻和模数转换器实现温度实... 文章提出一种基于FPGA的红外光电导探测器温度控制系统,旨在解决小尺寸PbSe器件因表面态占比大、边缘效应突出而导致的光电流波动问题。系统采用半导体热电制冷器(TEC)作为核心执行元件,结合负温度系数热敏电阻和模数转换器实现温度实时采集与反馈,并通过FPGA平台实现自整定模糊比例、积分和微分(Proportion-Integral-Differential,PID)控制算法。系统通过占空比信号调制,动态调节TEC的电流极性与功率,实现红外探测器环境温度的精确控制。实验结果表明,当设定温度为268 K(-5℃)时,模糊PID算法较传统PID算法提前91 s达到±0.2 K的温度稳定性。进一步测试显示,当工作温度从300 K降至260 K时,探测器的Iph/Idark提升约10%,噪声下降98.4%,显著提高了探测器的工作性能。对比测试表明,TEC系统与液氮制冷低温探针台的温度区间吻合,在相同温度下性能偏差小于5%。该系统通过集成化设计与智能控制策略,为小尺寸红外探测器的温度稳定性与性能优化提供了高效解决方案,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 红外探测器 温度控制 fpga tec 模糊PID 光电导
原文传递
低噪声高帧频短波红外成像系统设计
6
作者 任同阳 贾建禄 +5 位作者 于勇 刘塔拉 郭鹏飞 李学良 马爽 陈姝岐 《光学精密工程》 北大核心 2025年第21期3352-3363,共12页
为实现地基大口径望远镜对短波成像(Short-Wave Infrared,SWIR)系统低噪声、高线性度的需求,以及摆脱国外对科学级短波红外成像的技术封锁,缩短项目周期,于是设计了基于InGaAs材料焦平面阵列(Focal Plane Array,FPA)的制冷型短波红外成... 为实现地基大口径望远镜对短波成像(Short-Wave Infrared,SWIR)系统低噪声、高线性度的需求,以及摆脱国外对科学级短波红外成像的技术封锁,缩短项目周期,于是设计了基于InGaAs材料焦平面阵列(Focal Plane Array,FPA)的制冷型短波红外成像系统。首先,设计了成像系统的基本架构,在架构基础上设计了低噪声硬件电路。然后,结合半导体制冷(Thermoelectric Cooling,TEC)技术,在保证极低读出噪声和暗电流的基础上设计了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays,FPGA)的传感器驱动、高效完成图像读出和程序传输。最后,形成系统样机。实验结果表明,该成像系统能够在零下10℃的工况下持续运行,实现了最快116 frame/s的全画幅图像输出,在低增益、中增益、高增益模式下分别达成了364.87 e^(-),40.66 e^(-),15.73 e^(-)的噪声水平,线性度、响应均匀程度均表现良好,在室内和室外均能稳定工作并清晰成像,满足科学级探测器的指标要求。 展开更多
关键词 短波红外 现场可编程门阵列 成像驱动电路 半导体制冷
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一种高精度温度控制电路的设计 被引量：2
7
作者 熊帮新 李林 龚小龙 《长江大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期53-56,共4页
　实现了对Sofradir公司的320×240非致冷红外焦平面偏压电路和基于FPGA的时序驱动电路设计及信号处理,开发出了一种高精度热电稳定器温度控制电路,其温度稳定效果达到±0.005℃.
关键词 温度控制电路 高精度 驱动电路设计 红外焦平面 信号处理 fpga 偏压电路 ir公司 稳定效果 非致冷 稳定器
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128×128红外焦平面阵列驱动和信号后处理电路的设计 被引量：11
8
作者 徐隆 刘会通 +1 位作者 刘靖 易新建 《红外技术》 CSCD 北大核心 2002年第5期25-29,共5页
介绍了微测辐射热计的 12 8× 12 8凝视型非致冷红外热像仪的系统结构 ,着重论述了红外焦平面读出电路的驱动设计方案。该设计具有高集成度、高精度、低成本、布线简单等优点 ,符合第三代“灵巧”
关键词 非致冷红外焦平面阵列 驱动电路 红外探测器 信号后处理电路 现场可编程门阵列
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128×128红外焦平面阵列时序分析与温控电路设计 被引量：8
9
作者 徐隆 易新建 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期261-264,共4页
介绍了微测辐射热计的 12 8× 12 8凝视型非致冷红外热像仪的系统框图 ,论述了一种新型的红外焦平面阵列温控电路设计方案以及读出电路时序的FPGA实现方法 .该方案具有高集成度、高精度、低成本、布线简单等优点 ,为热像仪系统的研... 介绍了微测辐射热计的 12 8× 12 8凝视型非致冷红外热像仪的系统框图 ,论述了一种新型的红外焦平面阵列温控电路设计方案以及读出电路时序的FPGA实现方法 .该方案具有高集成度、高精度、低成本、布线简单等优点 ,为热像仪系统的研制开发提供了设计思想 . 展开更多
关键词 热电稳定器 非致冷红外焦平面阵列 红外热像仪 现场可编程门阵列 红外探测器 读出电路设计
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非制冷红外焦平面阵列器件驱动电路的研究 被引量：4
10
作者 秦文罡 让星 高爱华 《红外》 CAS 2008年第6期1-4,共4页
分析了电路噪声、电压波动和温度变化等对红外焦平面阵列探测器的工作状态和器件成像品质的影响,论述了设计驱动电路的必要性。在此基础上,设计了非制冷红外焦平面阵列器件的驱动电路,该电路由三个功能模块构成,分别是直流偏置电压电路... 分析了电路噪声、电压波动和温度变化等对红外焦平面阵列探测器的工作状态和器件成像品质的影响,论述了设计驱动电路的必要性。在此基础上,设计了非制冷红外焦平面阵列器件的驱动电路,该电路由三个功能模块构成,分别是直流偏置电压电路、单芯片焦平面温度控制电路和基于现场可编程门阵列器件的时序逻辑驱动电路。实验表明,该驱动电路的控温精度优于0.05℃,直流偏压电源精度高,噪声低,时序驱动合理。 展开更多
关键词 非制冷红外焦平面阵列 驱动电路 现场可编程门阵列 热电致冷器
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