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用于温度传感器原位在线校准的水三相点自动复现控制系统
1
作者
乔志刚
高德辛
+8 位作者
张牧子
赵姗姗
巫佳利
苏娟
陈胜功
景超
刘海玲
杨博
吴锜
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期281-284,共4页
温度传感器在长时间温度测量中会出现性能漂移导致测量误差,为现场实时校准温度传感器实现长期稳定的高精度测量,需要基于国际温标ITS-90规定的温度固定点,对传感器进行无人自主原位校准。水三相点是水、冰、气三相平衡共存的温度点,其...
温度传感器在长时间温度测量中会出现性能漂移导致测量误差,为现场实时校准温度传感器实现长期稳定的高精度测量,需要基于国际温标ITS-90规定的温度固定点,对传感器进行无人自主原位校准。水三相点是水、冰、气三相平衡共存的温度点,其温度为国际温标中的0.01℃固定点,是对传感器进行校准的最常用的固定温度点。水三相点瓶是再现水三相点的关键装置。相较于传统的玻璃外壳水三相点瓶,金属外壳的水三相点瓶更为耐用,更适用于自动原位校准。为了实现水三相点的自动浮现,根据高纯水自发相变原理,设计了一种基于半导体帕尔贴效应快速稳定复现水三相点的自动控制系统及其控制方法。利用热电制冷器(TEC)和温度控制器为金属水三相点瓶提供过冷环境,在基于模型的制冷调度算法控制下,实现了较长时间保持稳定的水三相点状态。实验室测试表明,该控制系统可以在150 min内达到0.01℃的温坪,并保持稳定的三相点温度20 min及温度波动度±1 mK。温度原位在线自动校准系统可以为深海、深空及偏远地区的高精度温度测量提供校准服务。
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关键词
金属水三相点瓶
温度原位自动校准装置
温坪自动复现方法
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职称材料
面向超短脉冲激光器泵浦源的驱动系统设计及应用
被引量：
2
2
作者
高德辛
吕昶见
+2 位作者
吕东明
于旺
秦伟平
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第4期194-203,共10页
设计并实现了一种用于超短脉冲激光器泵浦源的驱动系统。该系统可以同时为五路半导体激光器提供高精度、高稳定度、高灵活性的恒温控制和恒流驱动。为了提高驱动系统的灵活性和可集成度,硬件部分采用上位机、控制、驱动、供电分开的模...
设计并实现了一种用于超短脉冲激光器泵浦源的驱动系统。该系统可以同时为五路半导体激光器提供高精度、高稳定度、高灵活性的恒温控制和恒流驱动。为了提高驱动系统的灵活性和可集成度,硬件部分采用上位机、控制、驱动、供电分开的模块化设计方案;基于嵌入式实时操作系统μC/OS-III开发了系统驱动程序,提高了实时性和扩展性,输出校正部分采用遗传算法优化的增量式PID算法,减少了系统的超调量和到达动态平衡的时间;驱动系统具有完备的保护措施,如软启动和关闭、驱动回路检测、过温保护等功能,确保了泵浦源的稳定运行。在实际应用中,半导体激光器温度稳定度优于0.035%,驱动系统输出电流稳定度优于0.001%。将研制的驱动系统集成到1.5μm飞秒光纤激光器中驱动五路半导体激光泵浦源,获得的种子激光、放大器的输出激光脉冲光谱、脉冲序列和单脉冲均可稳定运行;经过连续3 h的测试,1.5μm飞秒光纤激光器的输出功率稳定度为0.16%。
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关键词
超短脉冲
半导体激光器
恒温控制
恒流驱动
光纤激光器
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职称材料
题名
用于温度传感器原位在线校准的水三相点自动复现控制系统
1
作者
乔志刚
高德辛
张牧子
赵姗姗
巫佳利
苏娟
陈胜功
景超
刘海玲
杨博
吴锜
机构
山东大学海洋研究院
南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)
青岛海洋传感器产业技术研究院
德州尧鼎光电科技有限公司
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期281-284,共4页
基金
南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)基金项目(GML2021GD0808)。
文摘
温度传感器在长时间温度测量中会出现性能漂移导致测量误差,为现场实时校准温度传感器实现长期稳定的高精度测量,需要基于国际温标ITS-90规定的温度固定点,对传感器进行无人自主原位校准。水三相点是水、冰、气三相平衡共存的温度点,其温度为国际温标中的0.01℃固定点,是对传感器进行校准的最常用的固定温度点。水三相点瓶是再现水三相点的关键装置。相较于传统的玻璃外壳水三相点瓶,金属外壳的水三相点瓶更为耐用,更适用于自动原位校准。为了实现水三相点的自动浮现,根据高纯水自发相变原理,设计了一种基于半导体帕尔贴效应快速稳定复现水三相点的自动控制系统及其控制方法。利用热电制冷器(TEC)和温度控制器为金属水三相点瓶提供过冷环境,在基于模型的制冷调度算法控制下,实现了较长时间保持稳定的水三相点状态。实验室测试表明,该控制系统可以在150 min内达到0.01℃的温坪,并保持稳定的三相点温度20 min及温度波动度±1 mK。温度原位在线自动校准系统可以为深海、深空及偏远地区的高精度温度测量提供校准服务。
关键词
金属水三相点瓶
温度原位自动校准装置
温坪自动复现方法
Keywords
metal-water triple point bottle
in-situ automatic calibration device
method for automatic reproduction of temperature plateau
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
面向超短脉冲激光器泵浦源的驱动系统设计及应用
被引量：
2
2
作者
高德辛
吕昶见
吕东明
于旺
秦伟平
机构
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第4期194-203,共10页
基金
国家自然科学基金(11774132,61875071)
吉林省重大科技招标专项(20170203012GX)
吉林省重点科技研发项目(20180201120GX)。
文摘
设计并实现了一种用于超短脉冲激光器泵浦源的驱动系统。该系统可以同时为五路半导体激光器提供高精度、高稳定度、高灵活性的恒温控制和恒流驱动。为了提高驱动系统的灵活性和可集成度,硬件部分采用上位机、控制、驱动、供电分开的模块化设计方案;基于嵌入式实时操作系统μC/OS-III开发了系统驱动程序,提高了实时性和扩展性,输出校正部分采用遗传算法优化的增量式PID算法,减少了系统的超调量和到达动态平衡的时间;驱动系统具有完备的保护措施,如软启动和关闭、驱动回路检测、过温保护等功能,确保了泵浦源的稳定运行。在实际应用中,半导体激光器温度稳定度优于0.035%,驱动系统输出电流稳定度优于0.001%。将研制的驱动系统集成到1.5μm飞秒光纤激光器中驱动五路半导体激光泵浦源,获得的种子激光、放大器的输出激光脉冲光谱、脉冲序列和单脉冲均可稳定运行;经过连续3 h的测试,1.5μm飞秒光纤激光器的输出功率稳定度为0.16%。
关键词
超短脉冲
半导体激光器
恒温控制
恒流驱动
光纤激光器
Keywords
ultrashort pulse
semiconductor laser
constant-temperature control
constant-current drive
fiber laser
分类号
TN245 [电子电信—物理电子学]
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
用于温度传感器原位在线校准的水三相点自动复现控制系统
乔志刚
高德辛
张牧子
赵姗姗
巫佳利
苏娟
陈胜功
景超
刘海玲
杨博
吴锜
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
面向超短脉冲激光器泵浦源的驱动系统设计及应用
高德辛
吕昶见
吕东明
于旺
秦伟平
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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