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公开(公告)号：CN117647324B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202311510538.2
申请日：2023-11-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于双向恒压驱动的差分比例温度测量电路及方法。涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种应用于航天器精密测温的电路及方法，主要组成部分包括双向恒压源比例电桥电路、差分与单端放大电路、模数转换电路、数字滤波电路、数据处理电路和隔离滤波电源电路。本发明采用双向恒压驱动技术，通过改进普通换向比例法的传感电桥，放大并测量参考电阻和待测电阻两端电压值的差值，在抑制激励单元和电压测量单元长期漂移的基础上进一步提高了测量分辨率，并具有较好的长期稳定性和环境适应性。本发明可满足航天测温系统中μK量级测温分辨率与μK/Hz1/2(0.1mHz‑1Hz)量级的功率谱密度需求。
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公开(公告)号：CN118232916A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410264778.7
申请日：2024-03-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于调制波注入的模数转换器非线性误差抑制方法。所述方法由计数器与DAC的组合电路产生三角调制波，通过与原始的输入信号相加改变输入ADC的模拟信号的特性，从而抑制了亚豪赫兹频段中由ADC非线性误差所主导的测温噪声。本发明用以减小ADC非线性误差对测温系统的影响，提高ADC系统的线性度和准确性，从而提升了测温系统的测温分辨率，降低了测温噪声功率谱密度。
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公开(公告)号：CN113671521B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202110925287.9
申请日：2021-08-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S17/36
Abstract: 本发明是一种粗精测尺差频调制与解调的相位激光测距装置与测距方法。本发明测距装置包括多频率发生模块、激光调制模块、测量光路和光信号接收及处理模块；测距方法开启激光器和多频率发生模块；激光经过调制产生精测尺c/v1、次级粗测尺c/v2和粗测尺c/f，其中通过频率为v3和v3+f信号进行差频调制产生粗测尺c/f；激光分成参考光和测量光并测距；对精测尺进行频率为v1‑f1的差频解调并探测差频信号f1获取精测结果，探测次级粗测尺c/v2和粗测尺c/f并获取相位，合成相位差数据得到被测距离。本发明打破了激光干涉相干长度、探测器件带宽、调制带宽的限制，可实现在未来数十万千米的测量范围需求中达到亚毫米甚至微米级的精确测量。
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公开(公告)号：CN117647324A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311510538.2
申请日：2023-11-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于双向恒压驱动的差分比例温度测量电路及方法。涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种应用于航天器精密测温的电路及方法，主要组成部分包括双向恒压源比例电桥电路、差分与单端放大电路、模数转换电路、数字滤波电路、数据处理电路和隔离滤波电源电路。本发明采用双向恒压驱动技术，通过改进普通换向比例法的传感电桥，放大并测量参考电阻和待测电阻两端电压值的差值，在抑制激励单元和电压测量单元长期漂移的基础上进一步提高了测量分辨率，并具有较好的长期稳定性和环境适应性。本发明可满足航天测温系统中μK量级测温分辨率与μK/Hz1/2(0.1mHz‑1Hz)量级的功率谱密度需求。
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公开(公告)号：CN116487985A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310359041.9
申请日：2023-04-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出基于非平衡功率锁定的宽温域激光稳频方法与装置。所述宽温域激光稳频装置包括：双纵模He‑Ne激光器，激光器电源，非平衡功率稳频控制电路和非平衡功率稳频控制光路；所述非平衡功率稳频控制光路包括二分之一波片、消偏振分光镜、光隔离器、偏振分光棱镜；所述非平衡功率稳频控制电路包括光电转换电路、A/D转换器、测温电路、微处理器、D/A转换器、薄膜加热驱动器。本发明方法可以使激光器在‑20℃～40℃温度范围内的激光器频率相对准确度优于1.0×10‑8，本发明装置可以在宽温域环境下保证激光的稳频效果，扩展激光作为测量长度基准的实验温度环境，改进现有激光干涉仪难以在极端环境下正常工作的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113687377A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110925288.3
申请日：2021-08-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S17/36 , G01S7/4911 , G01S7/4915 , G01S7/4913
Abstract: 本发明是一种基于粗精测尺差频调制与解调的协作式相位激光测距装置及其测距方法。本发明在相位激光测距系统的待测目标处设置协作端，能够将测量光光强放大后照射回测量端，改善远距离测距光强衰减造成测距精度不高的问题。协作端探测粗测尺信号并以差频调制的方式调制激光器；协作端通过差频解调方法探测精测尺信号，后通过混频复原精测尺信号并调制协作端激光器，实现了对测量光强的放大。该发明方法与装置打破了探测器带宽、调制带宽对测尺频率的限制，使协作式相位激光测距技术能够兼顾大范围和高精度的测距要求，可实现数十万千米的测量范围并达到亚毫米甚至微米级的测量精度。
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公开(公告)号：CN113630232A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110945464.X
申请日：2021-08-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H04L7/00
Abstract: 本发明提出一种多频混合外差式干涉信号同步分离与同步测相系统及方法，所述系统包括多频混合信号输入端、下变频电路、自混频电路、滤波电路、第一差分滤波电路、第一比较整形电路、第二比较整形电路和相位测量电路；通过选取与多频混合信号中低频信号频率相同的正弦波信号作为本振信号，与多频混合信号进行下变频混频处理，并通过差分LC滤波电路，滤除DC信号，实现粗测信号的提取；通过混频器本振信号端与射频端相连，使多频混合信号自混频，利用混频器后的RC电路滤除自混频输出信号中的干扰信号，并通过差分LC滤波电路，滤除DC信号，实现精测信号的提取。本发明保证了精测、粗测信号相位测量的同步性，并减小了测量误差。
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公开(公告)号：CN111048987B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN201911410452.6
申请日：2019-12-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出了基于激光管温度多点采集的高频率复现性激光稳频方法与装置，所述激光稳频装置包括：稳频控制电路，所述稳频控制电路包括偏振分光镜、光功率转换电路、A/D转换电路、测温电路、微处理器、D/A转换器和加热薄膜驱动器，所述偏振分光镜设置在任一所述透光孔外，所述光功率转换电路设置在偏振分光镜的反射及折射光路上，所述光功率转换电路、A/D转换电路、微处理器、D/A转换器、加热薄膜驱动器和多组加热薄膜依次单向连接，所述温度传感器、测温电路和微处理器依次单向连接。本发明的方法可以使激光器的频率复现性从10‑8提升至10‑9，本发明的装置可以有效避免最终的稳频温度点漂移的情况。
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公开(公告)号：CN111048987A
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201911410452.6
申请日：2019-12-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出了基于激光管温度多点采集的高频率复现性激光稳频方法与装置，所述激光稳频装置包括：稳频控制电路，所述稳频控制电路包括偏振分光镜、光功率转换电路、A/D转换电路、测温电路、微处理器、D/A转换器和加热薄膜驱动器，所述偏振分光镜设置在任一所述透光孔外，所述光功率转换电路设置在偏振分光镜的反射及折射光路上，所述光功率转换电路、A/D转换电路、微处理器、D/A转换器、加热薄膜驱动器和多组加热薄膜依次单向连接，所述温度传感器、测温电路和微处理器依次单向连接。本发明的方法可以使激光器的频率复现性从10-8提升至10-9，本发明的装置可以有效避免最终的稳频温度点漂移的情况。
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公开(公告)号：CN104035089B
公开(公告)日：2017-07-18
申请号：CN201410263659.6
申请日：2014-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S11/12
Abstract: 抗光学混叠的可溯源精测尺半导体激光测距装置与方法属于相位激光测距技术，所述测距装置包括测尺生成单元、激光移频单元、抗混叠测量光路和相位测量单元组成；其测距方法包括步骤如下：步骤一、开启频率基准激光器和半导体激光器；步骤二、一束作为参考激光束，另一束作为测量激光；步骤三、以作为精测尺；步骤四、以作为粗测尺；步骤五、移动测量角椎棱镜至目标端，分别得到精测尺与粗测尺的相位差Φ1和Φ2，最后通过公式得到被测距离值；本发明解决了超长波长和超短波长的不能同步产生，激光测尺不可直接溯源和非线性周期误差和频率混叠的问题，具有测量范围大、测量精度高、稳定性和实时性强的特点。
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