[发明专利]基于多光源的宽范围照度光源系统及实现宽照度的方法

说明书

本发明涉及一种基于多光源的宽范围照度光源系统及实现宽照度的方法，系统包括光敏传感器、放大电路、光源驱动电路、主控电路及多个独立光源；主控电路首先根据开启命令中的照度参数，计算光源驱动电路的控制参数，和放大电路的反馈放大倍数；其次，根据计算结果控制相应的光源驱动电路，使光源亮起；同时设置放大电路的反馈放大倍数；最后，通过放大电路采集光敏传感器的光源照度，并将采集到的光源照度与开启命令中的照度参数比较，如果采集到的光源照度低于开启命令中的照度参数，则控制光源驱动电路调高光源的照度值，反之则调低光源照度值。提高了星敏感器测试过程中宽范围照度测试效率并降低成本，实现恒星模拟器的多星等模拟。

技术领域

本发明属于高稳定均匀光源控制技术领域，尤其涉及一种宽照度高稳定均匀光源的实现方法。

背景技术

宽照度高稳定均匀光源一般作为恒星模拟器的一个部件，用于提供可变化的、稳定的均匀照度，最终达到模拟多个星等的目的。恒星模拟器用于在地面实验室内，测试星敏感器的功能和性能。目前星敏感器的探测能力已经可以达到+7Mv，而天空中最亮的恒星，天狼星是-1.45Mv，因此为了满足地面实验要求，恒星模拟器的星等模拟范围一般在+7Mv～-1Mv。该星等范围换算成照度范围是4.2*10^-9lx～6.6*10^-6lx，变化范围达到了1583.5倍。目前在星敏感器测试过程中，解决宽范围照度测试的方法，多是采用多台星模拟器分段测试，使得测试效率低、成本高。

发明内容

为了提高星敏感器测试过程中宽范围照度测试效率并降低成本，本发明提高一种宽照度范围的稳定光源，实现恒星模拟器的多星等模拟。通过独立控制多个光源的发光强度，可以组合产生宽范围的照度值；有效的解决恒星模拟器的多星等跨度问题，同时保证每个星等的高稳定性。因此，该方法可以提高星敏感器的地面实验的效率，同时降低实验成本。

本发明的技术解决方案是提供一种基于多光源的宽范围照度光源系统，包括积分球，其特殊之处在于：还包括多个独立光源、光敏传感器、放大电路、光源驱动电路及主控电路；

上述多个独立光源与光敏传感器位于积分球内部，光敏传感器用于采集多个独立光源的光源照度；上述放大电路用于放大光敏传感器采集的光源照度；上述光源驱动电路在主控电路的控制下调节光源照度；

上述主控电路存储控制程序，控制程序在处理器中运行时，执行以下步骤：

1)、根据开启命令中的照度参数，计算光源驱动电路的控制参数，和放大电路的反馈放大倍数；

2)、根据计算结果控制相应的光源驱动电路，使光源亮起；同时设置放大电路的反馈放大倍数；

3)、通过放大电路采集光敏传感器的光源照度，并将采集到的光源照度与开启命令中的照度参数比较，如果采集到的光源照度低于开启命令中的照度参数，则控制光源驱动电路调高光源的照度值，反之则调低光源照度值。

本发明在积分球内部采用光敏传感器，主控电路通过放大电路采集光敏传感器的反馈信号，之后根据该信号，利用光源驱动电路控制光源的发光强度，最终使积分球出口处的照度值达到预设值，并保持高稳定性。

进一步地，为了实现光源照度值在宽范围内的变化，在积分球中的多个光源分成两种驱动方法，即上述光源驱动电路包括n个开关驱动电路及m个连续驱动电路；上述n个开关驱动电路用于分别控制n个光源的开、关；上述m个连续驱动电路用于分别控制m个光源照度连续变化，其中n、m均为大于等于1的正整数。

进一步地，为了进一步的简化光源驱动电路的电路规模及复杂程度，在多个光源中，其中一个光源通过一个连续驱动电路连续驱动，其余的光源通过各自的开关驱动电路驱动，即上述m等于1。

进一步地，采集的光源照度与光源驱动电路的关系如公式(1)：

f(n,x)＝na₀+bx (1)