发明名称 一种热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法
摘要 本发明提供一种热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法,用辐射计标定激光器能量;将热电探测器放入温控箱内,在不同温度下测试不同波长激光器能量,构建T-λ响应输出表;将热电探测器测试值与辐射计的标定值对比分析,构建T-λ修正系数表;利用提出的修正系数计算方法获得修正系数表中未列出的T-λ对应的修正系数,然后与热电探测器测量值相乘,获得温度漂移和光谱响应补偿之后的能量。采用上述方案,可以实现热电探测器进行温度漂移补偿的同时,对光谱响应输出进行修正,综合考虑了温度漂移和光谱响应对热电探测器的测试影响,从而提高了热电探测器的测试精度。
申请公布号 CN104280136A 申请公布日期 2015.01.14
申请号 CN201410522060.X 申请日期 2014.09.30
申请人 中国电子科技集团公司第四十一研究所 发明人 张鹏;韩顺利;张志辉
分类号 G01J5/20(2006.01)I 主分类号 G01J5/20(2006.01)I
代理机构 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人 龚燮英
主权项 一种热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将热电探测器放入温控箱内,控制热电探测器所处的环境温度T;步骤2:采用辐射计标定不同波长激光器的输出能量;步骤3:通过改变温控箱内的温度,在同一波长激光器输出能量相同时,测量热电探测器在不同温度下的响应输出,与响应度相除,获得一组热电探测器的测试能量;步骤4:改变激光器输出波长λ,重复步骤3,获得多组热电探测器的测试能量;步骤5:根据在不同的环境温度下,测量的不同波长激光器输出能量E(T,λ),构建T‑λ响应输出表;步骤6:把热电探测器测量的激光器能量,与辐射计标定的激光器输出能量进行对比分析,通过相除计算,获得相应的修正系数,并构建T‑λ修正系数表;步骤7:对于修正系数表中未列出的T‑λ对应的修正系数,通过查表法确定周围最邻近四点对应的修正系数P(T<sub>i</sub>,λ<sub>j</sub>)、P(T<sub>i</sub>,λ<sub>j+1</sub>)、P(T<sub>i+1</sub>,λ<sub>j</sub>)、P(T<sub>i+1</sub>,λ<sub>j+1</sub>),以及与周围四点的距离a、b、c、d,分别根据公式(1)、公式(2)、公式(3)、公式(4)计算距离a、b、c、d;公式(1):<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>a</mi><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>T</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mi>j</mi></msub><mo>-</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow>]]></math><img file="FDA0000581687930000011.GIF" wi="523" he="99" /></maths>公式(2):<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>b</mi><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>T</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>-</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow>]]></math><img file="FDA0000581687930000012.GIF" wi="555" he="100" /></maths>公式(3):<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>c</mi><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>-</mo><mi>T</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mi>j</mi></msub><mo>-</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow>]]></math><img file="FDA0000581687930000021.GIF" wi="555" he="101" /></maths>公式(4):<maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>d</mi><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>-</mo><mi>T</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>-</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow>]]></math><img file="FDA0000581687930000022.GIF" wi="587" he="100" /></maths>然后,根据公式(5)计算相应的修正系数:公式(5):<maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><mi>P</mi><mrow><mo>(</mo><mi>T</mi><mo>,</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>d</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>P</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mi>j</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>c</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>P</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>b</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>P</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mi>j</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>a</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>P</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mi>a</mi><mo>+</mo><mi>b</mi><mo>+</mo><mi>c</mi><mo>+</mo><mi>d</mi></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000581687930000023.GIF" wi="1381" he="135" /></maths>步骤8:根据热电探测器所处的环境温度和激光器波长,通过步骤1~步骤7获得相应的修正系数,与热电探测器测量的能量相乘,以获得温度漂移和光谱响应补偿之后的能量。
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