[发明专利]一种宽温环境下中红外光信号强度的测量方法

摘要

一种宽温环境下中红外光信号强度的测量方法，首先建立测量装置，包括中红外光导探测器、驱动电路和信号采集记录仪，其中驱动电路包括仪表放大器单元和恒流源单元；其次测量得到中红外光导探测器在应用环境温度下的暗电阻值和响应率值，并确定驱动电路中配平电阻和放大倍数参数；最后再根据电压信号及监测的工作温度，计算得到中红外光信号强度。本发明根据每只探测器在宽温范围端点的暗电阻值、工作电压等参数，获得配平电阻和电路放大倍数的最优解，提高了恒流源式中红外探测电路的输出信号幅度和测量动态范围，具有步骤简洁、实现方便的特点，可用于中红外探测电路的批量设计。

主权项

一种宽温环境下中红外光信号强度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：【1】搭建中红外光信号强度的测量装置，所述的测量装置包括中红外光导探测器（3）、驱动电路和信号采集记录仪；所述的驱动电路包括仪表放大器单元和恒流源单元，恒流源单元由测量臂和配平臂组成，测量臂包括恒流源（2），恒流源的正端接偏置电压源（1），负端同时与中红外光导探测器（3）的一端和仪表放大器（6）的反向输入端相连，中红外光导探测器（3）的另一端接地；配平臂包括偏置电阻（4）和配平电阻（5），偏置电阻（4）一端接偏置电压源（1），另一端同时与配平电阻（5）的一端和仪表放大器（6）的正向输入端相连，配平电阻（5）的另一端接地；所述的信号记录仪与仪表放大器（6）的输出端联接；【2】测量得到中红外光导探测器（3）在工作温度范围内的暗电阻值Rt和响应率值St；【3】确定偏置电阻R1的阻值、配平电阻R2的阻值和仪表放大器的放大倍数G： R 1 = V bias / I 1 G = V bk _ max - V bk _ min I D ( R t _ min - R t _ max ) R 2 = V bias I D R 1 ( V bk _ max - V bk _ min ) V bk _ max R t _ min - V bk _ min R t _ max 其中：G为仪表放大器的放大倍数；ID为恒流源输出电流，即探测器工作电流；Vbias为偏置电压；Vbk_max为驱动电路输出最高本底电压值；Vbk_min为驱动电路输出最低本底电压值；R1为配平臂上的偏置电阻；R2为配平电阻；Rt_max为工作温度上限时探测器的暗电阻值；Rt_min为工作温度下限时探测器的暗电阻值；I1为配平臂上工作电流；【4】根据步骤【3】的结果搭建驱动电路，并采用测量装置测量中红外光束，同时监测探测器（3）的工作温度；【5】根据信号采集记录仪记录的电压信号及监测的工作温度，计算得到中红外光信号强度：Vt=G·P·St其中：P为光强幅值；Vt为在对应温度t时的电压信号幅值；St为中红外光导探测器在对应温度t时的响应率。