專利名稱：一種紅外焦平面探測器組件動態檢測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及紅外焦平面試驗測試領域，尤其涉及一種紅外焦平面探測器組件
動態檢測系統。
背景技術：
紅外焦平面探測器組件涉及多個技術領域，如微電子、精密機械、光學、制冷等，由 于結構復雜、部件多、精度要求高，使得可靠性試驗技術也較傳統的電子元器件難度大。歐 美國家在軍用產品的可靠性上都投入大量技術力量，研究可靠性評價方法，加強可靠性設 計和驗證工作有效提高了產品質量。目前部分國產探測器在性能指標上接近甚至好于國外 同類產品，但在可靠性上還存在一定差距，制約了組件實際應用。原因主要有2個一是現 有工藝水平限制，二是可靠性試驗工作不到位。國產紅外焦平面探測器可靠性試驗基本沿 用預研或型譜項目鑒定階段關于質量一致性檢驗的辦法，其重點為環境適應性考核(高溫 存儲、低溫存儲、溫度沖擊、振動和沖擊等)，對于探測器組件來說屬于靜態試驗(不通電工 作)。因此急需開展能夠模擬組件實際工作狀態下的可靠性試驗，即動態試驗。由于紅外焦 平面探測器組件結構相對復雜、技術面廣、同時又價格昂貴數量少，其動態試驗和測試評價 存在著較高的技術難度。動態試驗在試驗條件和測試方法上與靜態試驗有很大差別，由于 組件處于工作狀態，試驗和測試相對復雜，是普通傳統試驗設備無法完成的，需要進行動態 試驗和測試技術的研究工作。 為更好的驗證可靠性設計并提升產品可靠性，需要以應用為導向開展紅外焦平面 探測器組件的動態可靠性試驗，建立起相應的動態試驗和測試平臺，通過細致深入的可靠 性試驗暴露和分析組件在應用中的可靠性問題，以此來指導紅外焦平面組件的可靠性設計 與工藝控制，使軍用裝備核心組件的生產質量達到實用水平。
實用新型內容本實用新型提供一種紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，用以解決現有技術中
存在的不能很好的實現紅外焦平面探測器組件的動態可靠性試驗的問題。 具體的，本實用新型提供的一種紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，包括測試
主系統、測試從系統和環境試驗箱， 所述環境試驗箱內設置有至少一組由紅外焦平面探測器、制冷機和杜瓦組成的紅 外焦平面探測器組件； 所述測試主系統包括系統監控設備、紅外焦平面探測器測試設備、采集卡轉接 盒、脈沖轉接盒以及與所述紅外焦平面探測器組件一一對應的紅外焦平面探測器驅動電 路； 所述測試從系統包括紅外焦平面探測器組件電源控制器、紅外焦平面探測器組 件驅動電源和制冷機電源； 所述測試主系統通過所述系統監控設備分別與所述測試從系統和環境試驗箱相連，用于向所述測試從系統下發電源控制參數，監控所述環境試驗箱的工作狀態參數，并在 檢測系統檢測準備工作完成時，依次通過所述紅外焦平面探測器測試設備、脈沖轉接盒和 紅外焦平面探測器驅動電路向所述環境試驗箱內的紅外焦平面探測器發送驅動脈沖信號， 并依次通過所述紅外焦平面探測器驅動電路、采集卡轉接盒和紅外焦平面探測器測試設備 接收所述紅外焦平面探測器反饋的測量信號； 所述測試從系統通過所述紅外焦平面探測器組件電源控制器與所述測試主系統 的系統監控設備相連，通過所述紅外焦平面探測器組件驅動電源分別與測試主系統中的探 測器驅動電路和環境試驗箱內的杜瓦、制冷機相連，用于在接收到所述測試主系統下發的 電源控制參數時，為所述紅外焦平面探測器組件提供工作電源。 其中，所述紅外焦平面探測器測試設備包括上位機接口、脈沖輸出卡、數據采集 卡和開關卡， 所述紅外焦平面探測器測試設備通過所述上位機接口與所述系統監控設備相連， 用于接收所述系統監控設備下發的控制指令； 所述紅外焦平面探測器測試設備通過脈沖輸出卡與所述脈沖轉接盒相連，用于向 所述脈沖轉接盒發送驅動脈沖信號； 所述紅外焦平面探測器測試設備中的數據采集卡和開關卡分別與所述采集卡轉 接盒相連，并通過所述開關卡接收所述采集卡轉接盒發送的多路采集測量信號，并分時選 擇一路采集測量信號通過所述采集卡轉接盒發送給所速數據采集卡。 進一步的，所述紅外焦平面探測器測試設備還包括預留槽位，所述預留槽位用于 檢測系統的功能擴展。 進一步的，所述紅外焦平面探測器驅動電路包括驅動電路輸出接口、紅外焦平面 探測器驅動脈沖接口 、紅外焦平面探測器驅動電源接口和紅外焦平面探測器的輸入輸出接 □; 所述紅外焦平面探測器驅動脈沖接口與所述脈沖轉接盒相連，用于接收所述脈沖 轉接盒發送的驅動脈沖信號； 所述紅外焦平面探測器驅動電源接口與所述測試從系統中的紅外焦平面探測器 組件驅動電源相連，用于接收所述紅外焦平面探測器組件驅動電源發送的驅動電壓； 所述紅外焦平面探測器的輸入輸出接口與所述環境試驗箱內的紅外焦平面探測 器相連，用于將所述脈沖信號和驅動電壓發送至所述紅外焦平面探測器，并接收所述紅外 焦平面探測器反饋的測量信號； 所述驅動電路輸出接口與所述采集卡轉接盒相連，用于將所述紅外焦平面探測器 反饋的測量信號發送至所述采集卡轉接盒。 進一步的，所述紅外焦平面探測器組件電源控制器包括上位機接口 、制冷機電源 監控接口和紅外焦平面探測器組件驅動電源遙控接口； 所述紅外焦平面探測器組件電源控制器通過上位機接口與所述測試主系統中的 系統監控設備相連，通過制冷機電源監控接口與所述制冷機電源相連，通過紅外焦平面探 測器組件驅動電源遙控接口與所述紅外焦平面探測器組件驅動電源相連，用于接收所述測 試主系統通過系統監控設備發送的電源控制參數，控制所述紅外焦平面探測器組件驅動 源和制冷機電源為所述紅外焦平面探測器組件提供工作電源。[0023] 進一步的，所述紅外焦平面探測器組件驅動電源包括制冷機電源接口、程控接 口、紅外焦平面探測器組件電源輸出接口； 所述紅外焦平面探測器組件驅動電源通過制冷機電源接口與所述制冷機電源相 連，通過程控接口與所述紅外焦平面探測器組件電源控制器相連，通過紅外焦平面探測器 組件電源輸出接口分別與所述紅外焦平面探測器驅動電路和所述環境試驗箱內的杜瓦、制 冷機相連，用于向所述紅外焦平面探測器組件提供工作電源。 與現有技術相比，本實用新型具有以下優點 (1)測試主系統由計算機控制，PXI(PCI extensions for Instrumentation,面向 儀器系統的PCI擴展)采集子系統穩定可靠和制冷機專用監控的獨立運行，整個設備硬件 保護體系有效避免了控制過程中意外情況帶來的損失，實現了整套設備運行的自動化，無 需人員值守； (2)本實用新型提供的系統可以長期穩定可靠地監控組件工作狀態下的各項參 數，具有參數設定、狀態監控、指標測試和異常報警功能，另外該系統可以單獨完成探測器 的制冷循環試驗和長期工作考核； (3)本實用新型提供的系統同時可以測試多個組件，并可以在試驗過程中實現對 任意一支試驗組件進行單獨控制和操作，具有較大靈活性和適應性； (4)本實用新型提供的系統預留了足夠的接口，可擴展的能力強。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現有技術描述中所需要使用的附圖進行簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅 僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前 提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型提供的一種紅外焦平面探測器組件動態檢測系統結構圖； 圖2為本實用新型實施例提供的紅外焦平面探測器組件動態檢測系統結構圖； 圖3為本實用新型實施例中紅外焦平面探測器組件部署結構圖； 圖4為本實用新型實施例中從系統的結構原理圖。
具體實施方式下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。 本實用新型提供一種紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，用以解決現有技術中
存在的不能很好的實現紅外焦平面探測器組件的動態可靠性試驗的問題。 具體的，本實用新型提供的一種紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，如圖1所
示，包括測試主系統110、測試從系統120和環境試驗箱130， 環境試驗箱130內設置有至少一組由紅外焦平面探測器131、制冷機132和杜瓦 133組成的紅外焦平面探測器組件；[0039] 測試主系統IIO包括系統監控設備111、紅外焦平面探測器測試設備112、采集卡 轉接盒113、脈沖轉接盒114以及與紅外焦平面探測器組件一一對應的紅外焦平面探測器 驅動電路115 ; 測試從系統120包括紅外焦平面探測器組件電源控制器121、紅外焦平面探測器 組件驅動電源122和制冷機電源123 ; 具體的，測試主系統110通過系統監控設備111分別與測試從系統120和環境試 驗箱130相連，用于向測試從系統120下發電源控制參數，監控環境試驗箱130的工作狀 態參數，并在檢測系統檢測準備工作完成時，依次通過紅外焦平面探測器測試設備112、脈 沖轉接盒114和紅外焦平面探測器驅動電路115向環境試驗箱130內的紅外焦平面探測器 131發送驅動脈沖信號，并依次通過紅外焦平面探測器驅動電路115、采集卡轉接盒113和 紅外焦平面探測器測試設備112接收紅外焦平面探測器131反饋的測量信號； 測試從系統120通過紅外焦平面探測器組件電源控制器121與測試主系統110的 系統監控設備111相連，通過紅外焦平面探測器組件驅動電源122分別與測試主系統110 中的紅外焦平面探測器驅動電路115和環境試驗箱130內的杜瓦133、制冷機132相連，用 于在接收到測試主系統110下發的電源控制參數時，為紅外焦平面探測器組件提供工作電 源。 其中，紅外焦平面探測器測試設備112包括上位機接口、脈沖輸出卡、數據采集 卡和開關卡； 具體的，紅外焦平面探測器測試設備112通過上位機接口與系統監控設備111相 連，用于接收系統監控設備111下發的控制指令； 紅外焦平面探測器測試設備112通過脈沖輸出卡與脈沖轉接盒114相連，用于向 脈沖轉接盒114發送驅動脈沖信號； 紅外焦平面探測器測試設備112中的數據采集卡和開關卡分別與采集卡轉接盒 113相連，并通過開關卡接收采集卡轉接盒113發送的多路采集測量信號，并分時選擇一路 采集測量信號通過采集卡轉接盒113發送給數據采集卡。 進一步的，紅外焦平面探測器測試設備112還包括預留槽位，該預留槽位用于檢 測系統的功能擴展。 進一步的，本實用新型提供的系統中，紅外焦平面探測器驅動電路115包括驅動 電路輸出接口 、紅外焦平面探測器驅動脈沖接口 、紅外焦平面探測器驅動電源接口和紅外 焦平面探測器的輸入輸出接口 ； 其中，紅外焦平面探測器驅動脈沖接口與脈沖轉接盒114相連，用于接收脈沖轉 接盒114發送的驅動脈沖信號； 紅外焦平面探測器驅動電源接口與測試從系統120中的紅外焦平面探測器組件 驅動電源122相連，用于接收紅外焦平面探測器組件驅動電源122發送的驅動電壓； 紅外焦平面探測器的輸入輸出接口與環境試驗箱130內的紅外焦平面探測器131 相連，用于將脈沖信號和驅動電壓發送至紅外焦平面探測器131，并接收紅外焦平面探測器 131反饋的測量信號； 驅動電路輸出接口與采集卡轉接盒113相連，用于將紅外焦平面探測器131反饋 的測量信號發送至采集卡轉接盒113。[0053] 進一步的，本實用新型提供的系統中，紅外焦平面探測器組件電源控制器121包 括上位機接口、制冷機電源監控接口和紅外焦平面探測器組件驅動電源遙控接口 ； 紅外焦平面探測器組件電源控制器121通過上位機接口與測試主系統110中的系 統監控設備lll相連，通過制冷機電源監控接口與制冷機電源123相連，通過紅外焦平面探 測器組件驅動電源遙控接口與紅外焦平面探測器組件驅動電源122相連，用于接收測試主 系統110通過系統監控設備111發送的電源控制參數，控制紅外焦平面探測器組件驅動電 源122和制冷機電源123為紅外焦平面探測器組件提供工作電源。 進一步的，本實用新型提供的系統中，紅外焦平面探測器組件驅動電源122包括 制冷機電源接口 、程控接口 、紅外焦平面探測器組件電源輸出接口 ； 紅外焦平面探測器組件驅動電源122通過制冷機電源接口與制冷機電源123相 連，通過程控接口與紅外焦平面探測器組件電源控制器121相連，通過紅外焦平面探測器 組件電源輸出接口分別與紅外焦平面探測器驅動電路115和環境試驗箱130內的杜瓦133、 制冷機132相連，用于向紅外焦平面探測器組件提供工作電源。 下面根據圖2 圖4給出本實用新型一個較好的實施例，并結合對實施例的描述， 進一步給出本實用新型的技術細節，使其能夠更好地說明本實用新型的結構特征和功能特 點。 如圖2所示，為本實用新型實施例提供的紅外焦平面探測器組件動態檢測系統的 結構原理圖，具體包括主系統、從系統和環境試驗箱，其中， 環境試驗箱內設有至少一組紅外焦平面探測器組件，該紅外焦平面探測器組件主 要由三部分組成紅外焦平面探測器、制冷機和杜瓦。具體的，三部分的部署圖如圖3所示， 其中，紅外焦平面探測器為核心部件，制冷機和杜瓦共同為紅外焦平面探測器提供一個深 低溫環境，約絕對溫度77k ;杜瓦內部還設有杜瓦測溫二極管。本實施例以四組紅外焦平面 探測器組件為例來說明本實用新型提供的系統的具體結構。 主系統，包括上位監控計算機100、紅外焦平面探測器測試系統200、采集卡轉接 盒300、脈沖轉接盒400以及與紅外焦平面探測器組件一一對應的紅外焦平面探測器驅動 電路500 ;需要說明的是，圖2中只畫出一個總的紅外焦平面探測器驅動電路，但是應該明 了的是該紅外焦平面探測器驅動電路內部包含多個與紅外焦平面探測器組件一一相連的 紅外焦平面探測器驅動電路。 其中，上位監控計算機100擁有最大權限，完成對整個系統各個部分的控制，監測 紅外焦平面探測器組件的全部信號，自動完成預定實驗流程并記錄過程數據。 從系統，包括紅外焦平面探測器組件電源控制器600、紅外焦平面探測器組件驅 動電源700和制冷機電源800。 紅外焦平面探測器組件電源控制器600監測制冷機的性能參數和杜瓦內的溫度， 能自主判定制冷機的工作狀態是否正常，保護紅外焦平面探測器的工作環境在正常范圍 內。 下面詳細闡述主系統、從系統的組成及組成部件間的連接關系和具體功能。
( — )主系統 (1)上位監控計算機100，包括RS232串行接口 101，紅外焦平面探測器測試系統通 訊卡102和紅外焦平面探測器組件電源控制器通訊接口 103，其中，[0067] RS232串行接口 101與環境試驗箱相連，作為上位監控計算機100與環境試驗箱間 的通訊接口，上位監控計算機100可以通過該接口監測環境試驗箱內的工作參數； 紅外焦平面探測器測試系統通訊卡102與紅外焦平面探測器測試系統200相連， 作為上位監控計算機100與紅外焦平面探測器測試系統300間的通訊接口，上位監控計算 機100通過該接口向紅外焦平面探測器測試系統300發送控制指令； 紅外焦平面探測器組件電源控制器通訊接口 103與從系統中紅外焦平面探測器 組件電源控制器600相連，作為上位監控計算機100與從系統間的通訊接口 ，上位監控計算 機100通過該接口向從系統下發電源控制參數，并實時監控從系統的工作參數。 (2)紅外焦平面探測器測試系統200，包括上位機接口 210，脈沖輸出卡220，數據 采集卡230，開關卡240，預留槽位250，其中， 上位機接口 210與紅外焦平面探測器測試系統通訊卡102相連，負責接收上位監 控計算機100發送的控制指令； 脈沖輸出卡220與脈沖轉接盒400的輸入端口相連，負責向脈沖轉接盒400發送 驅動脈沖信號； 開關卡240分別與采集卡轉接盒300的輸出端口和脈沖轉接盒400的輸出端口 相連，用于通過采集卡轉接盒300發送的多路采集測量信號和脈沖轉接盒400輸出的同步 信號，將所述多路采集測量信號分時輸出一路信號，并將該一路信號通過采集卡轉接盒300 發送給數據采集卡230 ; 數據采集卡230與采集卡轉接盒300相連，負責接收采集卡轉接盒300發送的測 量信號； 預留槽位250，用于后續的功能擴展。 (3)采集卡轉接盒300，包括輸入端口 301、輸入輸出端口 302和輸出端口 303，其 中， 輸入端口 301連接紅外焦平面探測器驅動電路500，負責接收紅外焦平面探測器 驅動電路500發送的多路采集測量信號； 輸入輸出端口 302連接紅外焦平面探測器測試系統200的開關卡240 ; 輸出端口 303連接數據采集卡230。 (4)脈沖轉接盒400，包括輸入端口 401和輸出端口 402，其中，輸入端口 401連 接紅外焦平面探測器測試系統200的脈沖輸出卡220，輸出端口 402連接紅外焦平面探測器 驅動電路500 ; (5)紅外焦平面探測器驅動電路500，包括四個接口，分別為驅動電路輸出接口 501，紅外焦平面探測器驅動脈沖接口 502，紅外焦平面探測器驅動電源接口 503，紅外焦平 面探測器輸入輸出接口 504 ;其中， 驅動電路輸出接口 501與采集卡轉接盒300的輸入端口 301相連，負責將紅外焦 平面探測器發送的多路采集測量信號發送至采集卡轉接盒300 ; 紅外焦平面探測器驅動脈沖接口 502與脈沖轉接盒400的輸出端口 402相連，負 責接收脈沖轉接盒400發送的驅動脈沖信號； 紅外焦平面探測器驅動電源接口 503與紅外焦平面探測器組件驅動電源700的對 應輸出接口相連，負責接收紅外焦平面探測器組件驅動電源700發送的紅外焦平面探測器驅動電壓； 紅外焦平面探測器輸入輸出接口 504與環境試驗箱內的紅外焦平面探測器相連， 負責將驅動脈沖信號和驅動電壓發送至紅外焦平面探測器，并接收紅外焦平面探測器發送 的多路采集測量信號； 本實用新型中，紅外焦平面探測器工作時需要多個直流電源和多個高速或低速脈 沖等不同的信號，所以本實用新型專門設計了紅外焦平面探測器驅動電路500，該電路不僅 為紅外焦平面探測器提供低噪聲的脈沖和直流電源，同時，對紅外焦平面探測器的輸出信 號整形并增加驅動能力，以便后面采集系統采集測量。 進一步的，本實用新型提供的系統可同時測試多套紅外焦平面探測器組件，本實 施例采用4套紅外焦平面探測器組件為例來說明，每套組件的紅外焦平面探測器又會有多 路信號輸出，這樣共需多達十幾路、甚至幾十路AD采集，因此本系統設計為多路信號分時 共享一路AD。紅外焦平面探測器驅動電路500的驅動電路輸出接口 501經屏蔽電纜連接至 采集卡轉接盒300，再統一由紅外焦平面探測器測試系統200的開關卡240切換選通，變為 一路輸出。 進一步的，不同的紅外焦平面探測器需要不同的驅動脈沖信號，即使相同的紅外 焦平面探測器依據不同的需求，脈沖也不盡相同。因此本實用新型提供的系統設計為可編 程的脈沖輸出，可根據不同的紅外焦平面探測器分別發送不同的驅動脈沖信號，即紅外焦 平面探測器測試系統200的脈沖輸出卡220經脈沖轉接盒400后轉為BNC連接。 ( 二 )從系統 (1)紅外焦平面探測器組件電源控制器600，包括手動操作界面601，上位機接口 602，制冷機電源監控接口 603-606，紅外焦平面探測器組件驅動電源遙控接口 607，其中， 上位機接口 602與上位監控計算機100的通訊接口 103相連； 制冷機電源監控接口 603-606分別與制冷機電源800相連； 紅外焦平面探測器組件驅動電源遙控接口 607與紅外焦平面探測器組件驅動電 源700的程控接口 725相連。 該紅外焦平面探測器組件電源控制器600控制制冷機電源800和紅外焦平面探測 器組件驅動電源700向紅外焦平面探測器組件提供工作電壓； (2)制冷機電源800，包括程控接口 811-814，電源輸出接口 821-824 ;其中， 程控接口 811-814與紅外焦平面探測器組件電源控制器600中制冷機電源監控接 口 603-606相連；電源輸出接口 821-824與紅外焦平面探測器組件驅動電源700相連； (3)紅外焦平面探測器組件驅動電源700，包括手動操作界面710，組件電源輸出 接口 711-714，制冷機電源接口 721-724，程控接口 725。其中， 制冷機電源接口 721-724與制冷機電源800中的電源輸出接口 824-821相連； 組件電源輸出接口 711-714分別與紅外焦平面探測器驅動電路500的紅外焦平面 探測器驅動電源接口 503和環境試驗箱內的制冷機、杜瓦相連； 程控接口 725與紅外焦平面探測器組件電源控制器600中的紅外焦平面探測器組 件驅動電源遙控接口 607相連。 上述為從系統的結構框圖，下面通過從系統的結構原理圖來進一步說明從系統的 工作原理如圖4所示，[0102] 紅外焦平面探測器組件電源控制器600具體包括可編程控制器PLC 610，模數轉 換模塊AD 620，數模轉換模塊DA 630，開關量輸入輸出D0 640，手動操作界面601和四個接 口電路650，其中， 可編程控制器PLC 610為紅外焦平面探測器組件電源控制器600的核心；接口電路650中的接口 655即為制冷機電源監控接口 ；接口電路650中的接口 654 和接口 656組成的集合即為紅外焦平面探測器組件驅動電源遙控接口。 進入從系統的所有模擬量開關量都經過接口電路650的轉接調整后分別送到制 冷機電源800和驅動板電源，監測控制各個電源的開關和工作狀態。 下面就本實用新型提供的系統，詳細描述在進行紅外焦平面探測器組件動態檢測 時的具體過程。 在環境試驗箱中安裝好被測的紅外焦平面探測器組件后，連接組件的三組連線， 連接紅外焦平面探測器，連接杜瓦、制冷機。被測組件安裝完畢后，啟動主控計算機100中 的控制軟件，進入檢測工作準備階段，具體的步驟如下 第一步、進行系統的開機自檢，檢驗各個模塊儀器和主控計算機100的通訊是否 正常，儀器的狀態是否正確，只有全部通過才能進行下一步程序。 第二步、等待操作人員設定環境試驗箱的參數，然后將操作人員設定的環境試驗 箱參數與系統內預設的參數進行比較，確認無誤后再強制設定環境試驗箱工作模式，設定 正確通過后進入下一步。 第三步、設定制冷機的工作參數，并下載至從系統中。 第四步、設定紅外焦平面探測器的類型和運行參數，驅動紅外焦平面探測器正常 工作和檢驗紅外焦平面探測器的輸出是否正常。 第五步、設定實驗的過程參數及依據環境試驗箱工作狀態和運行參數何時開啟或 關閉紅外焦平面探測器組件。 前五步為實驗運行設定了多個參數，正確完成后才可開始實驗。 開始試驗后，首先、主系統會自動啟動運行環境試驗箱，然后讀取環境試驗箱的狀 態參數和從系統的狀態參數(即制冷機參數和杜瓦溫度)。依據讀得的參數和設定的實驗 參數判定執行不同的子程序，如啟動組件、關閉組件。在實驗過程中約l分鐘記錄一次整個 系統的狀態參數，包括環境試驗箱的運行狀態，溫濕度值，報警信息，各個工位的組件的制 冷機狀態參數(電源電壓、電流等)，杜瓦內溫度值，紅外焦平面探測器的基本性能參數等。 主控計算機IOO監控了整個實驗系統的所有參數，對組件的狀態進行了嚴格的監控，因此 實驗過程中基本無需工作人員的監守。 從系統完成了對制冷機和杜瓦內溫度的獨立監控。首先，介紹一下從系統的設計 目的和意義。從上文中可以看到，整個實驗系統十分龐大，需要監控的參數眾多，如果完全 由主系統中的主控計算機100完成會給其帶來繁重的負擔，同時由于制冷機狀態和杜瓦內 溫度又是紅外焦平面探測器正常工作的必要條件，其制冷機的正常工作直接關系到紅外焦 平面探測器是否會被損壞，因此可見其十分重要，同時其實時性要求也很高。綜上所述，我 們將這部分工作單獨提出形成了一個獨立的從系統，它獨立于主系統自行工作，遇到制冷 機狀態異常時會自行處理，而主系統可以改變從系統的設定值等參數，并讀取從系統的狀 態參數，使其符合整個實驗的流程。設定制冷機參數后，即可開啟制冷機使其運轉，系統會時刻監視制冷機的各個參數和杜瓦溫度以確定是否可以開啟或關閉紅外焦平面探測器電 源(在手動模式下，為人工開啟探測器電源，遙控模式下，制冷機控溫后會自動開啟紅外焦 平面探測器電源)，但任何時候只要有任何報警異常，都會關閉紅外焦平面探測器電源，以 保護組件，減少損失。 由于從系統可以獨立于主系統單獨工作，所以設計時保留了手動功能，在實驗開 始前可以手動操作以驗證各部分連接是否正常，甚至完成一些簡單的小實驗，如常溫組件 開關實驗等。 本實用新型提供的系統中，主系統由計算機控制，PXI采集子系統穩定可靠和制冷 機專用監控的獨立運行，整個設備硬件保護體系有效避免了控制過程中意外情況帶來的損 失，實現了整套設備運行的自動化，無需人員值守；適用組件的種類范圍寬；可以測試多個 組件；預留了足夠的接口，可擴展的能力強。 顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及 其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求一種紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，其特征在于，包括測試主系統、測試從系統和環境試驗箱，所述環境試驗箱內設置有至少一組由紅外焦平面探測器、制冷機和杜瓦組成的紅外焦平面探測器組件；所述測試主系統包括系統監控設備、紅外焦平面探測器測試設備、采集卡轉接盒、脈沖轉接盒以及與所述紅外焦平面探測器組件一一對應的紅外焦平面探測器驅動電路；所述測試從系統包括紅外焦平面探測器組件電源控制器、紅外焦平面探測器組件驅動電源和制冷機電源；所述測試主系統通過所述系統監控設備分別與所述測試從系統和環境試驗箱相連，用于向所述測試從系統下發電源控制參數，監控所述環境試驗箱的工作狀態參數，并在檢測系統檢測準備工作完成時，依次通過所述紅外焦平面探測器測試設備、脈沖轉接盒和紅外焦平面探測器驅動電路向所述環境試驗箱內的紅外焦平面探測器發送驅動脈沖信號，并依次通過所述紅外焦平面探測器驅動電路、采集卡轉接盒和紅外焦平面探測器測試設備接收所述紅外焦平面探測器反饋的測量信號；所述測試從系統通過所述紅外焦平面探測器組件電源控制器與所述測試主系統的系統監控設備相連，通過所述紅外焦平面探測器組件驅動電源分別與測試主系統中的探測器驅動電路和環境試驗箱內的杜瓦、制冷機相連，用于在接收到所述測試主系統下發的電源控制參數時，為所述紅外焦平面探測器組件提供工作電源。
2. 如權利要求1所述的紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，其特征在于，所述紅外焦平面探測器測試設備包括上位機接口、脈沖輸出卡、數據采集卡和開關卡，所述紅外焦平面探測器測試設備通過所述上位機接口與所述系統監控設備相連，用于接收所述系統監控設備下發的控制指令；所述紅外焦平面探測器測試設備通過脈沖輸出卡與所述脈沖轉接盒相連，用于向所述脈沖轉接盒發送驅動脈沖信號；所述紅外焦平面探測器測試設備中的數據采集卡和開關卡分別與所述采集卡轉接盒相連，并通過所述開關卡接收所述采集卡轉接盒發送的多路采集測量信號，并分時選擇一路采集測量信號通過所述采集卡轉接盒發送給所速數據采集卡。
3. 如權利要求2所述的紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，其特征在于，所述紅外焦平面探測器測試設備還包括預留槽位，所述預留槽位用于檢測系統的功能擴展。
4. 如權利要求1或2所述的紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，其特征在于，所述紅外焦平面探測器驅動電路包括驅動電路輸出接口 、紅外焦平面探測器驅動脈沖接口 、紅外焦平面探測器驅動電源接口和紅外焦平面探測器的輸入輸出接口；所述紅外焦平面探測器驅動脈沖接口與所述脈沖轉接盒相連，用于接收所述脈沖轉接盒發送的驅動脈沖信號；所述紅外焦平面探測器驅動電源接口與所述測試從系統中的紅外焦平面探測器組件驅動電源相連，用于接收所述紅外焦平面探測器組件驅動電源發送的驅動電壓；所述紅外焦平面探測器的輸入輸出接口與所述環境試驗箱內的紅外焦平面探測器相連，用于將所述脈沖信號和驅動電壓發送至所述紅外焦平面探測器，并接收所述紅外焦平面探測器反饋的測量信號；所述驅動電路輸出接口與所述采集卡轉接盒相連，用于將所述紅外焦平面探測器反饋的測量信號發送至所述采集卡轉接盒。
5. 如權利要求1所述的紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，其特征在于，所述紅外焦平面探測器組件電源控制器包括上位機接口、制冷機電源監控接口和紅外焦平面探測器組件驅動電源遙控接口，所述紅外焦平面探測器組件電源控制器通過上位機接口與所述測試主系統中的系統監控設備相連，通過制冷機電源監控接口與所述制冷機電源相連，通過紅外焦平面探測器組件驅動電源遙控接口與所述紅外焦平面探測器組件驅動電源相連，用于接收所述測試主系統通過系統監控設備發送的電源控制參數，控制所述紅外焦平面探測器組件驅動電源和制冷機電源為所述紅外焦平面探測器組件提供工作電源。
6. 如權利要求1或5所述的紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，其特征在于，所述紅外焦平面探測器組件驅動電源包括制冷機電源接口 、程控接口 、紅外焦平面探測器組件電源輸出接口，所述紅外焦平面探測器組件驅動電源通過制冷機電源接口與所述制冷機電源相連，通過程控接口與所述紅外焦平面探測器組件電源控制器相連，通過紅外焦平面探測器組件電源輸出接口分別與所述紅外焦平面探測器驅動電路和所述環境試驗箱內的杜瓦、制冷機相連，用于向所述紅外焦平面探測器組件提供工作電源。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外焦平面探測器組件動態檢測系統，具體包括測試主系統、測試從系統和環境試驗箱，所述環境試驗箱內設置有至少一組由紅外焦平面探測器、制冷機和杜瓦組成的紅外焦平面探測器組件；所述測試主系統、測試從系統和環境試驗箱彼此相連，所述測試主系統負責向所述測試從系統下發電源控制參數，監控所述環境試驗箱的工作狀態參數，向所述環境試驗箱內的紅外探測器下發驅動脈沖信號，并接收紅外探測器反饋的測量信號；所述測試從系統負責為環境試驗箱內的紅外探測器組件提供工作電源，并監控制冷機和杜瓦的工作參數。本實用新型提供的系統較好的實現了對紅外焦平面探測器組件動態檢測。
文檔編號G01J5/00GK201527306SQ200920222579
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者喻松林, 張研, 李冬冰, 王南, 趙玲 申請人:中國電子科技集團公司第十一研究所