[實用新型]一種基于熒光余暉效應的測溫裝置

有效

• 申請號: 201820590111.6
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN208171473U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 康凱;張東旭;程可;王修會;趙立凱
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：包括熒光光纖探頭(1)、光處理模塊(2)、光電轉換模塊(3)、信號放大模塊(4)、光源(5)、電源模塊(6)、控制模塊(7)和通信模塊(8)；光處理模塊(2)分別連接熒光光纖探頭(1)、光源(5)和光電轉換模塊(3)，光電轉換模塊(3)連接信號放大模塊(4)，控制模塊(7)分別連接光源(5)、信號放大模塊(4)和通信模塊(8)。

2.根據權利要求1所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述熒光光纖探頭(1)通過光纖連接光處理模塊(2)，熒光光纖探頭(1)輸出的熒光波長范圍設為600～700nm。

3.根據權利要求1所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述光處理模塊(2)包括兩個濾光片(21)和兩塊凸透鏡(22)；兩塊凸透鏡(22)間隔設置在熒光光纖探頭(1)與光電轉換模塊(3)之間，兩塊凸透鏡(22)均垂直于水平面且相互對應；兩個濾光片(21)均設置在兩塊凸透鏡(22)之間，其中一個濾光片(21)靠近熒光光纖探頭(1)且與水平面成45°夾角，另一個濾光片(21)靠近光電轉換模塊(3)且垂直于水平面。

4.根據權利要求1所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述光電轉換模塊(3)包括PIN探測器(31)和LNA電路(32)；PIN探測器(31)通過導線連接LNA電路(32)，PIN探測器(31)將光處理模塊(2)輸出的熒光余暉轉換為電信號并傳輸至LNA電路(32)，LNA電路(32)將電信號放大后輸出至信號放大模塊(4)；PIN探測器(31)的探測光波長范圍設為600～700nm。

5.根據權利要求1所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述信號放大模塊(4)包括差分放大器(41)和濾波器(42)；差分放大器(41)將光電轉換模塊(3)輸出的電信號和控制模塊(7)輸出的修正信號差分放大后發送給濾波器(42)，濾波器(42)對差分放大后的電信號和修正信號進行濾波處理后輸出至控制模塊(7)；差分放大器(41)的型號采用LMV797MM，濾波器(42)的型號采用二階巴特沃斯濾波器。

6.根據權利要求1所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述光源(5)激發光預定波長設為固定值。

7.根據權利要求1所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述電源模塊(6)分別向光電轉換模塊(3)、信號放大模塊(4)、光源(5)、控制模塊(7)和通信模塊(8)輸入穩定電流。

8.根據權利要求1所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述控制模塊(7)包括MCU(71)和晶振(72)；晶振(72)向MCU(71)輸出時間信號，MCU(71)根據時間信號向光源(5)輸出光源控制信號；MCU(71)采集信號放大模塊(4)輸出的電信號并轉換為數字信號，根據數字信號向信號放大模塊(4)輸出修正信號，并對數字信號進行最小二乘擬合、限幅濾波和卡爾曼濾波處理，得到溫度數據；MCU(71)將溫度數據分兩路輸出，其中一路輸出至通信模塊(8)，另一路轉換為PWM輸出。

9.根據權利要求8所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述MCU(71)的型號采用STM32，晶振(72)的頻率設為12MHz。

10.根據權利要求1所述的一種基于熒光余暉效應的測溫裝置，其特征在于：所述通信模塊(8)將控制模塊(7)輸出的信號轉換為RS485輸出，通信模塊(8)的型號采用MAX3485。