基于模糊理論的InGaAs光電探測器溫控系統(tǒng)研究.pdf

1、目前，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，光電子技術(shù)也已經(jīng)走進(jìn)了人們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€(gè)領(lǐng)域，而光電子系統(tǒng)中最為重要的器件就是光電探測器。半導(dǎo)體光電探測器由于具有體積小、重量輕、靈敏度高、響應(yīng)速度快等特性，廣泛應(yīng)用于光纖通信，血液分析，遠(yuǎn)、近紅外光譜分析等領(lǐng)域。然而，InGaAs光電探測器性能的好壞與環(huán)境溫度的變化密切相關(guān)，為了使探測器能有良好的工作特性，必須對其工作環(huán)境溫度進(jìn)行高精度的恒溫控制。
　　 本論文研究內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面：首先介紹

2、了InGaAs光電探測器溫度控制的意義及國內(nèi)外溫控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。其次，根據(jù)常用的溫度控制原理對控制方案進(jìn)行了總結(jié)和分析，將模糊控制與PID控制結(jié)合起來，在MSP430F149上設(shè)計(jì)出了一種參數(shù)自整定的模糊PID閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包括：溫度采樣模塊，采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作為溫度傳感器，將溫度信號以電壓形式采樣到MSP430F149單片機(jī)中，由片內(nèi)高精度的A/D將模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量；人機(jī)交互模塊，通過MSP430F149的I/O

3、口擴(kuò)展的鍵盤作為輸入設(shè)備，顯示部分采用1602液晶和LED雙顯示設(shè)計(jì)，與PC機(jī)通信方面采用支持RS-232標(biāo)準(zhǔn)的MAX3232芯片，驅(qū)動(dòng)單片機(jī)與PC機(jī)進(jìn)行串行口的通信；溫度控制執(zhí)行模塊采用具有溫控精度高，加熱制冷靈活迅速，無污染的半導(dǎo)體制冷器作為溫度控制執(zhí)行元件。以脈寬調(diào)制的方式由控制器輸出兩路PWM信號驅(qū)動(dòng)DRV592功率放大器，控制TEC的導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)對光電探測器的高精度溫度控制。系統(tǒng)軟件部分是用C語言在IAR開發(fā)環(huán)境下，對已有硬件進(jìn)