一种制冷红外探测器的加断电控制系统

摘要

一种制冷红外探测器的加断电控制系统，包括指令传输链路模块、温度采集模块、FPGA加断电控制模块、制冷器和继电器。指令传输链路模块中，加断电指令通过OC门发送端输出、三线协议传输、光耦隔离接收后送至FPGA加断电控制模块。温度采集模块中，采用三个独立的测温电路对探测器焦面温度进行测量，选择器分时选通三路测温电路的测温结果输入AD进行量化。FPGA加断电控制模块接收加断电控制指令以及AD量化后的测温结果，若接收到加电指令，打开制冷器对探测器焦面进行制冷，同时将AD量化结果分别与温度阈值比较，当至少两个量化结果低于温度阈值时，打开继电器对探测器加电；若收到断电指令，则断开继电器实现探测器断电。

主权项

一种制冷红外探测器的加断电控制系统，其特征在于：包括控制指令传输链路模块、温度采集模块、FPGA加断电控制模块、制冷器和继电器，其中：控制指令传输链路模块：将外部输入的成像控制指令传输至FPGA加断电控制模块，包括硬件电路以及三线指令传输协议，硬件电路包括三组相同的发送接收对，每一个发送接收对均包括一个三极管开集电极发送电路和一个光耦隔离接收电路；所述的成像控制指令通过三线指令传输协议传递，成像控制指令由数据信号SDATA、使能信号SEN以及发送时钟SCLK三个控制信号组成，其中数据信号SDATA作为加电指令或者断电指令的载体；所述的三线指令传输协议为采用三个发送接收对完成三个控制信号的传输，当使能信号SEN有效时，通过发送时钟SCLK将数据信号SDATA发送至FPGA加断电控制模块；温度采集模块：包括三个相同的温度测量电路、一个3选1选择器、一个模数转换器；三个温度测量电路同时对红外探测器的温度进行测量，3选1选择器分时循环输出三个温度测量电路获取的测温值，模数转换器对测温值进行数字量化后送至FPGA加断电控制模块；FPGA加断电控制模块：包括温度采集控制单元、三个相同的指令解析单元、指令执行单元、第一表决器以及第二表决器；温度采集控制单元完成对3选1选择器的时序控制，使得三个温度测量电路的测温结果依次被数字量化；第一表决器将三个温度量化值分别与预先设定的温度阈值进行比较，当三个温度量化值中有两个或者三个小于设定温度阈值时，第一表决器输出制冷完成信息给指令执行单元，否则第一表决器输出制冷未完成信息给指令执行单元；每一个指令解析单元均接收由三线协议传输的成像控制指令并进行解析，得到加电指令或者断电指令并送至第二表决器；第二表决器做三取二的多数判决，当三个指令解析单元的解析结果中有两个是加电指令时输出加电信号给指令执行单元，当三个指令解析单元的解析结果中有两个是断电指令时输出断电信号给指令执行单元；指令执行单元根据制冷状态信息以及加断电指令完成对制冷器以及继电器的控制，当第一表决器输出制冷未完成信息且第二表决器输出加电指令时，打开制冷器进行制冷；当第一表决器输出制冷完成信息且第二表决器输出加电指令时，控制继电器闭合对红外探测器加电；当第二表决器输出断电指令时，不对制冷器的状态进行判断，直接停止制冷器并断开继电器，对红外探测器断电；制冷器：在指令执行单元的控制下对红外探测器进行制冷操作；继电器：在指令执行单元的控制下对红外探测器进行加电或者断电操作。