专利名称：超小型红外黑体源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于红外技术领域，涉及对红外辐射源结构小型化的改进。
在对红外导弹进行性能测试、检查时，需要使用黑体作为红外辐射源。对黑体的要求一是体积小、重量轻，以便动态使用；二是能快速升温和降温，并能迅速稳定在所需要的温度点，以缩短导弹测试的时间，于是就出现了一种被称为微型黑体的红外辐射源及其专用温控器。目前国内没有此种产品，国外最典型的是美国E.O公司的产品，但没有该产品的公开资料。据了解该产品结构复杂，加工装配难度大。其温控器采用模拟PID控制技术，指针式显示装置，通过电位器调节温度，不能实时指示测试过程中的温度值。
本实用新型的目的是提供一种超小型的黑体源及其专用温控器。
本实用新型的技术方案是一种超小型红外黑体源，包括一个壳体、一个置于壳体中的腔芯组件、位于壳体与腔芯组件之间的隔热材料、底座、连接壳体和底座的支撑板，其特征在于，(1)、壳体、支撑板和底座形成良好的导热连接，在支撑板上有散热条；(2)、隔热材料由内层、中间层和外层三部分组成，内层是耐高温的隔热纸，中间层是超细低导热系数棉，外层是低导热系数隔热纸；(3)、腔芯组件中的加热丝同时又是测温传感器；(4)、有一个由单片机构成的采用模糊控制技术控制黑体源温度的温控器。
本实用新型的优点是第一、体积小、重量轻，升、降温快，寿命长。第二、壳体的表面温度低，优于国外同类产品。第三、用加热丝作为测温传感器，且采用单片机控温，提高了可靠性，实现了数字化控温。能实时显示整个控温过程中黑体的温度，可以方便地设定黑体的温度值。
。图1是本实用新型黑体的结构图。图2是本实用新型黑体温控器的原理框图。附图即是本实用新型的实施例。
以下结合附图进一步说明本实用新型的构成。
参见图1。壳体1是一个中空的封闭的圆柱体，具有良好的机械强度和散热性能。壳体的外径可不大于18毫米。其中心有一个腔芯3，由耐高温合金制成，其外表面喷涂有耐高温且绝缘性能良好的无机胶。腔芯的长度为15-20毫米，外径3-4毫米，腔口径2-3毫米。在腔芯3上绕有加热丝4，选用直径0.06-0.08毫米的铂丝绕在腔芯上，电阻值约为8-10欧姆。引线5将加热丝两端引出壳体，引线由壳体后部引出，经转接板与电源线连接。在壳体内壁与腔芯3之间充满隔热材料2。由三种不同的材料构成复合隔热层，靠近腔芯3的内层隔热层由耐高温隔热纸制成，靠近壳体内壁的外层隔热层由低导热系数的隔热纸制成，中间隔热层由超细低导热系数棉制成。由于采用了复合隔热材料和合理地设计壳体和腔芯的尺寸，使壳体外表面温度达到很低的水平，优于国外同类产品。壳体1通过支撑板6与底座8连接成为整体，为了加大散热效果，在支撑板6上加工有平行的凹槽，形成散热条。为保证散热性能，可以将壳体1、支撑板6和底座8一次加工成形，使其形成一体结构。
图2是本实用新型专用温控器的原理框图。本黑体没有另设测温传感器，而是用加热丝作为传感器，这样可节省元件，减小体积。温控器由单片机9控制，在测控温度时，通过测量电路12实时测量出黑体加热丝4上的电压和电流值，经计算得到加热丝的电阻值，经查表运算得到当前黑体的温度值送到显示器11。同时将当前温度与由键盘10预置的设定温度相比较，得出差值，再根据此差值进行模糊控制。单片机根据由精确量(即黑体实时温度与设定温度的差值)转化来的模糊输入信息，按照总结手动控制经验取得的控制规律进行模糊推理，给出模糊输出判决，再将其转化为精确量，输出0-10毫安的直流控制信号，经放大转换电路13后控制加到加热丝4上的电压，从而达到控温的目的。采用模糊控制技术的优点是控制规则不受任何约束，可以完全是不解析的。这样便于总结实践经验，定性采纳各种好的控制思想。这种控制技术适用性强。本黑体采用模糊控制技术，能在小于3分钟内快速控温，并实现了温度的实时数字显示。
附图给出的黑体结构即本实用新型的实施例。本实用新型的性能指标完全满足导弹测试的要求。
权利要求1.一种超小型红外黑体源，包括一个壳体、一个置于壳体中的腔芯组件、位于壳体与腔芯组件之间的隔热材料、底座、连接壳体和底座的支撑板，其特征在于，(1)、壳体、支撑板和底座形成良好的导热连接，在支撑板上有散热条；(2)、隔热材料由内层、中间层和外层三部分组成，内层是耐高温的隔热纸，中间层是超细低导热系数棉，外层是低导热系数隔热纸；(3)、腔芯组件中的加热丝同时又是测温传感器；(4)、有一个由单片机构成的采用模糊控制技术控制黑体源温度的温控器。
2.根据权利要求1所述的黑体源，其特征在于，壳体、支撑板和底座是一体加工制成的整体结构。
3.根据权利要求1或2所述的黑体源，其特征在于，所说的壳体的外径不大于18毫米。
4.根据权利要求1所述的黑体源，其特征在于，所说的腔芯组件中加热丝的引线由壳体后部引出。
5.根据权利要求3所述的黑体源，其特征在于，所说的腔芯组件中加热丝的引线由壳体后部引出。
专利摘要本实用新型属于红外技术领域，涉及对红外辐射源结构小型化的改进。本实用新型包括壳体、腔芯组件、隔热材料、底座、支撑板，壳体、支撑板和底座形成良好的导热连接，在支撑板上有散热条，有一个由单片机构成的采用模糊控制技术控制黑体源温度的温控器。本实用新型的优点是体积小、重量轻，升、降温快，寿命长；壳体的表面温度低，优于国外同类产品；采用单片机控温，提高了可靠性、实现了数字化控温，使用方便。
文档编号H05B3/12GK2247858SQ9522284
公开日1997年2月19日 申请日期1995年10月10日 优先权日1995年10月10日
发明者李松明, 吕明义 申请人:中国航空工业总公司第014中心