本發(fā)明涉及多模成像器標(biāo)定和測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的發(fā)展，紅外可見(jiàn)光成像器的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展至臨近空間及外太空，這些系統(tǒng)包括紅外、可見(jiàn)多模制導(dǎo)、空間偵察系統(tǒng)、臨近空間預(yù)警系統(tǒng)、外太空導(dǎo)引打擊系統(tǒng)、星載遙感系統(tǒng)等。這些紅外系統(tǒng)在研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)過(guò)程中，必須根據(jù)系統(tǒng)的工作環(huán)境，在地面環(huán)境中利用紅外/可見(jiàn)復(fù)合光源對(duì)成像器進(jìn)行精確的輻射定標(biāo)和性能測(cè)試，以取得精確的標(biāo)定系數(shù)，準(zhǔn)確掌握成像系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，保證其性能指標(biāo)達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)值。
空間飛行器上攜帶的可見(jiàn)光/紅外融合遙感探測(cè)器發(fā)回來(lái)的遙感數(shù)據(jù)，是經(jīng)遙感器光電轉(zhuǎn)換之后形成的電信號(hào)，為了將電信號(hào)反演成物體的輻射量，就需要在衛(wèi)星發(fā)射之前進(jìn)行紅外通道的標(biāo)定。標(biāo)定精度的高低，直接影響到反演的精度，所以探測(cè)器在研制過(guò)程中都必須進(jìn)行輻射定標(biāo)試驗(yàn)。其中輻射定標(biāo)的關(guān)鍵部件是復(fù)合光源。
傳統(tǒng)的紅外/可見(jiàn)光光源一般采用面源黑體、積分球以及半透半反鏡組成，體積較大，成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源，用以解決現(xiàn)有光源光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜、成本較高，不易操作的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源，該紅外可見(jiàn)復(fù)合光源包括：黑體輻射源、紅外可見(jiàn)光復(fù)合控制器；
黑體輻射源包括：led光源、框架、輻射板、加熱器件、制冷器件、散熱裝置；
紅外可見(jiàn)光復(fù)合控制器包括：控溫儀、led亮度調(diào)節(jié)按鈕、開(kāi)關(guān)；
紅外可見(jiàn)光復(fù)合控制器通過(guò)連接電纜與黑體輻射源連接在一起；連接電纜與黑體輻射源通過(guò)航空接插件連接；
連接電纜包括：加熱器件的供電線、傳感器信號(hào)傳輸線、制冷器件的供電線、風(fēng)扇的供電線、led光源的供電線。
led光源安裝在框架的前側(cè)，輻射板安裝在框架的后側(cè)；加熱器件通過(guò)不干膠黏貼在輻射板的后側(cè)，且二者之間沒(méi)有氣孔；制冷器件通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)安裝在加熱器件的后側(cè)；散熱裝置為散熱片與風(fēng)扇安裝的一個(gè)整體，散熱裝置安裝在制冷器件的后側(cè)；
輻射板采用紫銅金屬材料加工而成，在輻射板上噴涂發(fā)射率大于0.9以上的高發(fā)射率黑漆；同時(shí)要求該輻射面對(duì)于可見(jiàn)光的反射系數(shù)大于0.2；同時(shí)，該輻射面面積小于40mm。
輻射板上設(shè)有溫度傳感器安裝孔，pt100溫度傳感器安裝在溫度傳感器安裝孔中；
pt100溫度傳感器包括：傳感器三線制導(dǎo)線、溫度傳感器測(cè)溫外殼；
傳感器三線制導(dǎo)線的一端與溫度傳感器測(cè)溫外殼內(nèi)部設(shè)置的電阻相連，另一端與控溫儀連接；
pt100溫度傳感器的測(cè)量溫度范圍為0℃～100℃，采用不銹鋼鎧裝結(jié)構(gòu)，直徑小于2mm；
溫度傳感器安裝孔的直徑比pt100溫度傳感器的直徑大0.1mm。
框架為正方形框，四角設(shè)有復(fù)合光源安裝孔；
沿順時(shí)針?lè)较颍蚣艿拿織l邊的后端設(shè)有安裝斜面，安裝斜面的角度為45°，led光源安裝在安裝斜面上。
控溫儀控制和顯示溫度；led亮度調(diào)節(jié)按鈕控制led光源的亮度；控制開(kāi)關(guān)控制紅外可見(jiàn)復(fù)合光源的開(kāi)啟或關(guān)閉；
led光源采用可見(jiàn)光冷光源，總共含有4個(gè)，每個(gè)功率為4w，供電為直流5v。
控溫儀設(shè)有兩路輸出和一路輸入；
一路輸出控制加熱器件對(duì)輻射板加熱；另一路輸出控制制冷器件對(duì)輻射板制冷；
加熱器件加熱功率密度不小于4w/m2，厚度小于1mm，供電電壓采用直流12v供電；
制冷器件采用電制冷方式，采用直流12v供電，總功率小于20w；
pt100傳感器監(jiān)測(cè)輻射板的溫度，并通過(guò)一路輸入反饋至控溫儀。
控溫儀通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)a控制加熱器件，通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)b控制制冷器件；
繼電器開(kāi)關(guān)a和繼電器開(kāi)關(guān)b的控制原理均為：通過(guò)輸入信號(hào)控制輸出信號(hào)的接通與否，并根據(jù)輸入信號(hào)的特征調(diào)整輸出信號(hào)聯(lián)通的占空比，從而調(diào)整被控器件的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間及輸出功率。
加熱器件和制冷器件通過(guò)開(kāi)關(guān)電源供電；
開(kāi)關(guān)電源的輸入額定電壓為ac220v，輸出12v直流電壓，輸出功率不小于100w；
繼電器為直流負(fù)載繼電器，輸入控制信號(hào)為4v～20v，輸出負(fù)載額定電壓為12v，額定電流為5a。
控溫儀的一路輸入信號(hào)經(jīng)修正補(bǔ)償后，與預(yù)定溫度進(jìn)行比較，得到控溫儀的兩路輸出信號(hào)。
led光源通過(guò)可調(diào)電壓源進(jìn)行供電；
電壓源進(jìn)行供電的輸入額定電壓為ac220v，輸出0v～5v可調(diào)電壓；
可調(diào)電壓源設(shè)有電位器，并通過(guò)電位器進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，輸出功率不小于20w。
本發(fā)明有益效果如下：
本發(fā)明可廣泛用于多模成像器的標(biāo)定和測(cè)試。該光源通過(guò)將可見(jiàn)光安裝固定在光源的前端面，再經(jīng)過(guò)紅外輻射面反射，達(dá)到了紅外可見(jiàn)光融合的效果，同時(shí)采用集成化一體結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低了40％的生產(chǎn)成本，具有可靠性高、操作方便等特點(diǎn)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
附圖說(shuō)明
附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。
圖1為一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源的示意圖；
圖2為一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源的黑體輻射源爆炸視圖；
圖3為一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源的原理框圖；
圖4為一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源的框架的主視圖；
圖5為一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源的框架的主視圖中a-a截面視圖；
圖6為一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源的pt100溫度傳感器示意圖。
圖中：1-led光源，2-框架，3-輻射板，4-pt100溫度傳感器，5-加熱器件，6-制冷器件，7-散熱片，8-風(fēng)扇，9-復(fù)合光源安裝孔，10-安裝斜面，11-航空接插件，12-連接電纜，13-控溫儀，14-led亮度調(diào)節(jié)按鈕，15-控制開(kāi)關(guān)，16-三線制導(dǎo)線，17-溫度傳感器測(cè)溫外殼。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖來(lái)具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源，該紅外可見(jiàn)復(fù)合光源包括：黑體輻射源、紅外可見(jiàn)光復(fù)合控制器；
黑體輻射源包括：led光源1、框架2、輻射板3、加熱器件5、制冷器件6、散熱裝置；
led光源1安裝在框架2的前側(cè)，輻射板3安裝在框架2的后側(cè)；加熱器件5通過(guò)不干膠黏貼在輻射板3的后側(cè)，且二者之間沒(méi)有氣孔；制冷器件6通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)安裝在加熱器件5的后側(cè)；散熱裝置為散熱片7與風(fēng)扇8安裝的一個(gè)整體，散熱裝置安裝在制冷器件6的后側(cè)，散熱裝置采用風(fēng)冷方式，將制冷器件6的熱量及時(shí)散出；
紅外可見(jiàn)光復(fù)合控制器包括：控溫儀13、led亮度調(diào)節(jié)按鈕14、開(kāi)關(guān)；
控溫儀13控制和顯示溫度；led亮度調(diào)節(jié)按鈕14控制led光源1的亮度；控制開(kāi)關(guān)15控制紅外可見(jiàn)復(fù)合光源的開(kāi)啟或關(guān)閉；
紅外可見(jiàn)光復(fù)合控制器通過(guò)連接電纜12與黑體輻射源連接在一起；連接電纜12與黑體輻射源通過(guò)航空接插件11連接；
連接電纜12包括：加熱器件5的供電線、傳感器信號(hào)傳輸線、制冷器件6的供電線、風(fēng)扇8的供電線、led光源1的供電線。
輻射板3采用紫銅金屬材料加工而成，在輻射板3上噴涂發(fā)射率大于0.9以上的高發(fā)射率黑漆；同時(shí)要求該輻射面對(duì)于可見(jiàn)光的反射系數(shù)大于0.2；同時(shí)，該輻射面面積小于40mm。
輻射板3上設(shè)有溫度傳感器安裝孔，pt100溫度傳感器4安裝在溫度傳感器安裝孔中；
pt100溫度傳感器4包括：傳感器三線制導(dǎo)線16、溫度傳感器測(cè)溫外殼17；
傳感器三線制導(dǎo)線16的一端與溫度傳感器測(cè)溫外殼17內(nèi)部設(shè)置的電阻相連，另一端與控溫儀13連接；
pt100溫度傳感器4實(shí)時(shí)采集輻射面溫度，并通過(guò)電纜實(shí)時(shí)傳輸至控制器，測(cè)量溫度范圍為0℃～100℃，采用不銹鋼鎧裝結(jié)構(gòu)，直徑小于2mm；
溫度傳感器安裝孔的直徑比pt100溫度傳感器4的直徑大0.1mm。
框架2為正方形框，框架2可固定黑體其他的部件，四角設(shè)有復(fù)合光源安裝孔9；
沿順時(shí)針?lè)较?，框?的每條邊的后端設(shè)有安裝斜面10，安裝斜面10的角度為45°，led光源1安裝在安裝斜面10上。
led光源1采用可見(jiàn)光冷光源，總共含有4個(gè)，每個(gè)功率為4w，供電為直流5v；led光源1發(fā)出的白光照射到輻射板3的黑體輻射面上，經(jīng)輻射面反射出去，與紅外輻射融合，形成紅外可見(jiàn)光。
控溫儀13設(shè)有兩路輸出和一路輸入；
一路輸出控制加熱器件5對(duì)輻射板3加熱；另一路輸出控制制冷器件6對(duì)輻射板3制冷；第一路輸出為反作用，第二路輸出為正作用，第一路輸出通過(guò)控制繼電器開(kāi)關(guān)，控制開(kāi)關(guān)15電源的輸出占空比，從而控制加熱器件5的加熱功率，第二路輸出同樣通過(guò)控制繼電器的開(kāi)關(guān)控制制冷器件6的制冷功率；通過(guò)不斷地控制運(yùn)算，溫度控制儀表的兩路輸出不斷地變化，當(dāng)復(fù)合光源的加熱總功率等于復(fù)合光源的單位時(shí)間內(nèi)能變化、系統(tǒng)的散熱以及熱輻射的總和時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，最總系統(tǒng)穩(wěn)定，復(fù)合光源溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。
加熱器件5加熱功率密度不小于4w/m2，厚度小于1mm，供電電壓采用直流12v供電；
制冷器件6采用電制冷方式，采用直流12v供電，總功率小于20w；
pt100傳感器監(jiān)測(cè)輻射板3的溫度，并通過(guò)一路輸入反饋至控溫儀13。
控溫儀13通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)a控制加熱器件5，通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)b控制制冷器件6；
繼電器開(kāi)關(guān)a和繼電器開(kāi)關(guān)b的控制原理均為：通過(guò)輸入信號(hào)控制輸出信號(hào)的接通與否，并根據(jù)輸入信號(hào)的特征調(diào)整輸出信號(hào)聯(lián)通的占空比，從而調(diào)整被控器件的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間及輸出功率。
加熱器件5和制冷器件6通過(guò)開(kāi)關(guān)電源供電；
開(kāi)關(guān)電源的輸入額定電壓為ac220v，輸出12v直流電壓，輸出功率不小于100w；
繼電器為直流負(fù)載繼電器，輸入控制信號(hào)為4v～20v，輸出負(fù)載額定電壓為12v，額定電流為5a。
控溫儀13的一路輸入信號(hào)經(jīng)修正補(bǔ)償后，與預(yù)定溫度進(jìn)行pid運(yùn)算比較，得到控溫儀13的兩路輸出信號(hào)，自動(dòng)控制第一路加熱和第二路制冷的輸出；
led光源1通過(guò)可調(diào)電壓源進(jìn)行供電；
電壓源進(jìn)行供電的輸入額定電壓為ac220v，輸出0v～5v可調(diào)電壓；
可調(diào)電壓源設(shè)有電位器，并通過(guò)電位器進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)節(jié)led光源1的供電，從而調(diào)節(jié)了復(fù)合光源的可見(jiàn)光的亮度；可調(diào)電壓源的輸出功率不小于20w。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種紅外可見(jiàn)復(fù)合光源，該光源通過(guò)將可見(jiàn)光安裝固定在光源的前端面，再經(jīng)過(guò)紅外輻射面反射，達(dá)到了紅外可見(jiàn)光融合的效果，同時(shí)采用集成化一體結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低了40％的生產(chǎn)成本，具有可靠性高、操作方便等特點(diǎn)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。