激光与光电子学进展, 2016, 53 (3): 032202, 网络出版: 2016-03-04  

温度传感器动态校准系统中光学聚焦系统设计

Design of Optical Focusing System in the Dynamic Calibration System for Temperature Sensors
李岩峰 1,2,*张志杰 1,2郝晓剑 1,2
作者单位
1 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
2 中北大学电子测试技术重点实验室, 山西 太原 030051
摘要
在动态测试中为消除传感器的动态误差,需对传感器进行动态校准。动态校准系统是获取传感器动态特性的装置,可充分激励传感器的有效工作频带。针对瞬态温度测试领域,介绍了应用于接触式传感器的温度传感器动态校准系统。对系统中的光学聚焦系统进行了结构设计,由几何光学理论建立了计算模型,提出了确定被校传感器及红外探测器位置的方法。分析结果表明:该设计方法可有效优化光学聚焦系统结构设计,同时红外探测器可接收大部分的红外辐射,有效提高了系统的灵敏度和信噪比。针对不同的应用场合,提出了光学聚焦系统其他的结构设计。
Abstract
In order to eliminate the sensor′s dynamic error in dynamic test, the dynamic calibration of sensor should be done. The sensor′s dynamic characteristics can be obtained by dynamic calibration system which can motivate the sensor′s effective working band. For the transient temperature testing field, the dynamic calibration system for temperature sensors is introduced. The structural design of optical focusing system in the system is done. The computation model is established by geometrical optics theory, and the method to determine the locations of the calibrated sensor and infrared detector is presented. The results show that the design method can effectively improve the structural design of optical focusing system. The infrared detector can receive most of the infrared radiation, and effectively improve the sensitivity and signal noise ratio of the system. According to different applications, another structural design of optical focusing system is put forward.

李岩峰, 张志杰, 郝晓剑. 温度传感器动态校准系统中光学聚焦系统设计[J]. 激光与光电子学进展, 2016, 53(3): 032202. Li Yanfeng, Zhang Zhijie, Hao Xiaojian. Design of Optical Focusing System in the Dynamic Calibration System for Temperature Sensors[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2016, 53(3): 032202.

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