[發明專利]一種用于線列紅外探測器的掃描擺鏡信號處理電路

有效

• 申請號: 201310627579.X
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN104296881B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 岳衛兵;牛姣蕾;劉彤
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01J5/24
• 分類號: G01J5/24
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種用于線列紅外探測器的掃描擺鏡信號處理電路。

背景技術

紅外熱像傳感器是典型的光電探測設備，在機載火控系統中，主要用來對目標進行成像、搜索、跟蹤、瞄準，其基本結構如圖1所示。紅外傳感器的工作原理是：來自景物的紅外輻射由紅外光學系統會聚，成像在探測器上，經探測器后光信號轉換為電信號，通過信號處理系統可得到目標的參量信號及圖像的視頻信號，由監視器輸出可見圖像。

現代實際應用中要求擴大觀察范圍，提高瞄準精度，有良好的圖像質量。但目前在8～12μm波段范圍內相應的焦平面探測器工藝尚不成熟，通常采用線列探測器。紅外光學系統對大目標成像，必須在光路中加入光機掃描部件，以便對景物空間進行分解，使得線列探測器能接收到預定視場的景物圖像，實現對目標的探測、跟蹤和瞄準。

在光機掃描成像系統中，掃描機構有擺動平面反射鏡（簡稱為擺鏡）、旋轉反射鏡鼓和旋轉光楔等，掃描擺鏡是最常用的一種掃描方式。與其他掃描方式相比，擺鏡掃描的一個重要優點是掃描效率可以做的較高，這樣有利于提高系統的信噪比和輻射靈敏度。而現有的用于線列紅外探測器的掃描擺鏡信號處理電路，采用大量的分立元件搭接形成信號處理電路，用與非門和觸發器構成正負過零信號產生電路，雖然精度高，但這種信號處理電路的設計復雜，使用大量分立元件，可靠性不高。另外，產生擺鏡線圈驅動信號的功放電路體積大、放大效率低。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于線列紅外探測器的掃描擺鏡信號處理電路，以解決現有電路可靠性低及體積大的問題。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種用于線列紅外探測器的掃描擺鏡信號處理電路，其特征在于：包括信號輸入端用于與光機掃描部件連接的信號變換電路，所述信號變換電路的信號輸出端與零位信號處理電路連接；所述信號變換電路包括同相和反相輸入端分別用于與探測器的兩個反向串設的探測接收器的對應輸出端連接的運算放大器；所述零位信號處理電路包括順次連接的限幅放大器、射隨器和正負過零信號形成器，所述正負過零信號形成器包括兩個單穩態器件，所述射隨器的輸出端分別與一個單穩態器件的正相輸入端和另一個單穩態器件的反相輸入端連接，在所述兩個單穩態器件的輸出端分別對應產生正過零信號和負過零信號。

所述正負過零信號形成器采用雙單穩態器件。

所述射隨器采用三極管構成。

所述信號變換電路采用信號變換板，零位信號處理電路采用零位信號處理板。

所述零位信號處理板還包括一個功率放大器電路，所述功率放大器電路的控制信號輸入端用于與隨動控制系統的控制信號輸出端連接，功率放大器電路的信號輸出端用于通過一個二極管限流橋電路與擺鏡線圈驅動連接。

本發明用于線列紅外探測器的掃描擺鏡信號處理電路將掃描擺鏡的光機掃描部件產生的模擬信號經運算放大器輸出后與三極管構成的射隨器連接，射隨器的輸出端與接一個包括兩個單穩態器件的過零信號形成器電路，將兩單穩態器件分別設置成一個為上升沿觸發，一個為下降沿觸發，進而分別對應形成正、負過零信號，本發明的前置放大器采用低噪聲、高精度、高速運放算放大器實現，后級處理電路采用模擬/數字混合電路，確保過零信號精準、穩定。本發明的信號處理電路零位信號誤差小、精度高，耐震動及沖擊，穩定性好，環境適應性強；結構緊湊、小巧，可靠性好，高低溫試驗依然能保持精度。

過零信號形成器采用雙單穩態器件產生正負過零信號，集成度高，節約印制板面積。

另外，采用功率放大器產生擺鏡線圈驅動信號，體積小，功率高。

附圖說明

圖1為現有紅外成像系統的基本結構框圖；

圖2為本發明用于線列紅外探測器的掃描擺鏡信號處理電路實施例電路原理框圖；

圖3為本發明信號變換電路原理圖；

圖4為本發明零位信號處理電路的原理圖；

圖5為本發明掃描擺鏡處理電路信號關系圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體的實施例對本發明進行進一步介紹。