【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及光電探測系統(tǒng)，尤其涉及一種光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)。
技術介紹
1、隨著科技的不斷發(fā)展，光電探測裝置在眾多領域中發(fā)揮著至關重要的作用，如天文學、醫(yī)學成像、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)檢測等。然而，光電探測裝置在實際應用中面臨著諸多挑戰(zhàn)，其穩(wěn)定性問題成為制約其性能發(fā)揮的關鍵因素。
2、在實際環(huán)境中，光電探測裝置容易受到各種外部因素的影響。首先，環(huán)境因素對其影響顯著。溫度的變化會導致光電探測裝置的性能發(fā)生波動。當溫度過高或過低時，可能會影響探測器的靈敏度、噪聲水平以及響應時間等關鍵性能指標。例如，在低溫環(huán)境下，探測器的暗電流可能會增加，從而降低信噪比；而在高溫環(huán)境下，探測器可能會出現(xiàn)熱噪聲增大、響應速度變慢等問題。此外，濕度和氣壓的變化也可能對光電探測裝置的光學部件和電子元件產生不良影響，如導致光學元件的折射率發(fā)生變化、電子元件受潮短路等。
3、震動也是影響光電探測裝置穩(wěn)定性的重要因素。在許多應用場景中，光電探測裝置可能會受到來自外部的機械震動，如車輛行駛、設備運行等產生的震動。這些震動會引起探測器的光路偏移、光學元件的位置變化以及電子元件的接觸不良等問題，從而嚴重影響探測結果的準確性和穩(wěn)定性。特別是在高精度的測量和成像應用中，微小的震動都可能導致巨大的誤差。
4、光學抖動同樣會對光電探測裝置的性能產生負面影響。在實際使用過程中，由于外界震動、裝置移動或其他因素，可能會引起光學元件的抖動，從而導致光路不穩(wěn)定、成像模糊等問題。這對于需要高分辨率和高精度成像的應用來說是不可接受的。
5、此外
6、綜上所述，為了提高光電探測裝置的性能和可靠性，迫切需要一種穩(wěn)定系統(tǒng)來克服上述各種因素的影響。目前，雖然已經有一些針對光電探測裝置穩(wěn)定性的解決方案，但這些方案往往存在著功能單一、效果有限、成本較高等問題。因此，開發(fā)一種集成化、高效、可靠的光電探測裝置穩(wěn)定系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義和應用價值。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術提出的一種光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術中提到的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：一種光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，包括：
3、環(huán)境監(jiān)測模塊，用于實時監(jiān)測光電探測裝置所處的環(huán)境參數(shù)，包括溫度、濕度、氣壓，通過高精度傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸至控制中心進行分析處理；
4、溫度調節(jié)模塊，依據(jù)環(huán)境監(jiān)測模塊反饋的溫度數(shù)據(jù)，對光電探測裝置實施溫度調節(jié)，當溫度超出預設范圍之際，啟動加熱或冷卻裝置，確保光電探測裝置始終處于理想的溫度環(huán)境中工作，設定光電探測裝置的理想工作溫度區(qū)間為[15℃,35℃]，當監(jiān)測到的溫度t滿足t<15℃時，啟動加熱裝置，促使溫度升高至適宜范圍；當t>35℃時，啟動冷卻裝置，使溫度降低至適宜范圍；
5、震動抑制模塊，包含彈性減震元件和主動減震系統(tǒng)，彈性減震元件能夠吸收部分震動能量，主動減震系統(tǒng)則通過傳感器檢測震動信號，并產生反向作用力以抵消震動，設外界震動的加速度為a(t)，主動減震系統(tǒng)產生的反向加速度為b(t)，目標在于使光電探測裝置所感受到的凈加速度c(t)＝a(t)+b(t)盡可能小，控制凈加速度在±0.1m/s2以內；
6、光學防抖模塊，用于補償由于外界震動或裝置移動所引起的光學抖動，該模塊通過調整光學元件的位置或角度，確保光電探測裝置的光路穩(wěn)定，設光學抖動的角度為θ(t)，光學防抖模塊通過調整光學元件產生一個反向角度φ(t)，使得最終的光路角度偏差δ(t)＝θ(t)+φ(t)趨近于零，控制光路角度偏差在±0.05°以內；
7、電源穩(wěn)定模塊，為光電探測裝置提供穩(wěn)定的電源供應，該模塊包括穩(wěn)壓電路和備用電源，當主電源出現(xiàn)波動或故障時，備用電源能夠迅速啟動，確保光電探測裝置的正常運行，設光電探測裝置所需的穩(wěn)定電壓為v0，電源穩(wěn)定模塊輸出的電壓為v(t)，目標是使|v(t)-v0|始終維持在±0.1v以內。
8、進一步地，所述環(huán)境監(jiān)測模塊中的傳感器具備高精度、高靈敏度以及快速響應的特性，能夠實時準確地監(jiān)測環(huán)境參數(shù)的變化，環(huán)境監(jiān)測模塊集成無線傳輸功能，將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至遠程監(jiān)控終端，設置多級預警機制，當溫度超出[10℃,40℃]范圍、濕度超出[30％,70％]范圍或氣壓超出[98kpa,102kpa]范圍時，發(fā)出一級警報；當溫度超出[5℃,45℃]范圍、濕度超出[20％,80％]范圍或氣壓超出[95kpa,105kpa]范圍時，發(fā)出二級警報。
9、進一步地，所述溫度調節(jié)模塊中的加熱和冷卻裝置采用高效節(jié)能的技術，加熱裝置采用陶瓷加熱片或電阻絲加熱方式，加熱功率在10w-50w之間，冷卻裝置采用半導體制冷片或風冷散熱方式，制冷功率在20w-80w之間，溫度調節(jié)模塊配備溫度傳感器冗余設計，提高溫度監(jiān)測的準確性和可靠性，根據(jù)光電探測裝置的工作狀態(tài)和環(huán)境變化，自動調整溫度調節(jié)策略。
10、進一步地，所述震動抑制模塊中的主動減震系統(tǒng)采用自適應控制算法，依據(jù)不同的震動情況自動調整反向作用力的大小和方向，主動減震系統(tǒng)采用電磁式、液壓式或氣動式減震器，減震器的最大減震幅度在±1cm以內，設置震動傳感器陣列，用于提高震動檢測的精度和范圍，震動抑制模塊與環(huán)境監(jiān)測模塊聯(lián)動，當震動加速度超過0.5m/s2時，自動增加減震器的反向作用力。
11、進一步地，所述光學防抖模塊中的調整機構采用高精度的電機或壓電陶瓷驅動器，調整機構的調整精度在±0.01°以內，調整機構可采用閉環(huán)控制方式，通過反饋傳感器實時監(jiān)測光路角度偏差，并根據(jù)偏差信號調整光學元件的位置或角度，光學防抖模塊配備光學濾波器。
12、進一步地，所述電源穩(wěn)定模塊中的備用電源具有快速切換功能，能夠在主電源故障時無縫切換，備用電源采用鋰電池、超級電容器或燃料電池，備用電源的容量在1000mah-5000mah之間，輸出電壓在3v-12v之間，電源穩(wěn)定模塊配備電源管理芯片，設置過壓、過流和短路保護功能，當主電源電壓波動超過±1v或電流超過1a時，啟動保護機制。
13、進一步地，一種光電探測裝置，該光電探測裝置配備數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲光電探測數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運行參數(shù)，數(shù)據(jù)存儲模塊采用固態(tài)硬盤、閃存卡或云存儲方式，存儲容量在1gb-10gb之間，光電探測裝置設置通信接口，用于與外部設備進行數(shù)據(jù)傳輸和遠程控制，通信接口的傳輸速率在1mbps-10mbps之間。
14、與現(xiàn)有的技術相比，本專利技術通過提供一種光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，有效地解決了光電探測裝置在實際應用中面臨的多種穩(wěn)定性問題，具有以下顯著的有益效果：
15、1、環(huán)境適應性提升
16、環(huán)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境監(jiān)測模塊中的傳感器具備高精度、高靈敏度以及快速響應的特性，能夠實時準確地監(jiān)測環(huán)境參數(shù)的變化，環(huán)境監(jiān)測模塊集成無線傳輸功能，將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至遠程監(jiān)控終端，設置多級預警機制，當溫度超出[10℃,40℃]范圍、濕度超出[30％,70％]范圍或氣壓超出[98kPa,102kPa]范圍時，發(fā)出一級警報；當溫度超出[5℃,45℃]范圍、濕度超出[20％,80％]范圍或氣壓超出[95kPa,105kPa]范圍時，發(fā)出二級警報。
3.根據(jù)權利要求1所述的光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度調節(jié)模塊中的加熱和冷卻裝置采用高效節(jié)能的技術，加熱裝置采用陶瓷加熱片或電阻絲加熱方式，加熱功率在10W-50W之間，冷卻裝置采用半導體制冷片或風冷散熱方式，制冷功率在20W-80W之間，溫度調節(jié)模塊配備溫度傳感器冗余設計，提高溫度監(jiān)測的準確性和可靠性，根據(jù)光電探測裝置的工作狀態(tài)和環(huán)境變化，自動調整溫度調節(jié)策略。
4.根據(jù)權利要求1所述的光電探測裝
5.根據(jù)權利要求1所述的光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述光學防抖模塊中的調整機構采用高精度的電機或壓電陶瓷驅動器，調整機構的調整精度在±0.01°以內，調整機構可采用閉環(huán)控制方式，通過反饋傳感器實時監(jiān)測光路角度偏差，并根據(jù)偏差信號調整光學元件的位置或角度，光學防抖模塊配備光學濾波器。
6.根據(jù)權利要求1所述的光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述電源穩(wěn)定模塊中的備用電源具有快速切換功能，能夠在主電源故障時無縫切換，備用電源采用鋰電池、超級電容器或燃料電池，備用電源的容量在1000mAh-5000mAh之間，輸出電壓在3V-12V之間，電源穩(wěn)定模塊配備電源管理芯片，設置過壓、過流和短路保護功能，當主電源電壓波動超過±1V或電流超過1A時，啟動保護機制。
7.一種光電探測裝置，其特征在于，包含權利要求1-6任一項所述的光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，該光電探測裝置配備數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲光電探測數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運行參數(shù)，數(shù)據(jù)存儲模塊采用固態(tài)硬盤、閃存卡或云存儲方式，存儲容量在1GB-10GB之間，光電探測裝置設置通信接口，用于與外部設備進行數(shù)據(jù)傳輸和遠程控制，通信接口的傳輸速率在1Mbps-10Mbps之間。
...【技術特征摘要】
1.一種光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境監(jiān)測模塊中的傳感器具備高精度、高靈敏度以及快速響應的特性，能夠實時準確地監(jiān)測環(huán)境參數(shù)的變化，環(huán)境監(jiān)測模塊集成無線傳輸功能，將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至遠程監(jiān)控終端，設置多級預警機制，當溫度超出[10℃,40℃]范圍、濕度超出[30％,70％]范圍或氣壓超出[98kpa,102kpa]范圍時，發(fā)出一級警報；當溫度超出[5℃,45℃]范圍、濕度超出[20％,80％]范圍或氣壓超出[95kpa,105kpa]范圍時，發(fā)出二級警報。
3.根據(jù)權利要求1所述的光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度調節(jié)模塊中的加熱和冷卻裝置采用高效節(jié)能的技術，加熱裝置采用陶瓷加熱片或電阻絲加熱方式，加熱功率在10w-50w之間，冷卻裝置采用半導體制冷片或風冷散熱方式，制冷功率在20w-80w之間，溫度調節(jié)模塊配備溫度傳感器冗余設計，提高溫度監(jiān)測的準確性和可靠性，根據(jù)光電探測裝置的工作狀態(tài)和環(huán)境變化，自動調整溫度調節(jié)策略。
4.根據(jù)權利要求1所述的光電探測裝置的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述震動抑制模塊中的主動減震系統(tǒng)采用自適應控制算法，依據(jù)不同的震動情況自動調整反向作用力的大小和方向，主動減震系統(tǒng)采用電磁式、液壓式或氣動式減震器，減震器的最大減震幅度在±1cm以內...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李強，
申請(專利權)人：連云港慧谷信息科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。