[发明专利]超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路

权利要求书

1.一种超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，超高精度空间低温绝对辐射计包括热沉和光吸收腔，所述光吸收腔安装在所述热沉上，光功率测量电路包括分别用于对所述热沉和所述光吸收腔进行测温的两个单变量半桥测温电路和分别用于对所述热沉和所述光吸收腔进行加热的两个高精度加热电路；

两个单变量半桥测温电路分别包括第一模数转换器、精密低温漂电阻、电阻式低温温度传感器、第一滤波放大器和第二滤波放大器；其中，所述电阻式低温温度传感器两端的电压经所述第一滤波放大器后连接至所述第一模数转换器的模拟信号输入引脚进行电压采集；所述精密低温漂电阻两端的电压经所述第二滤波放大器连接至所述第一模数转换器的外部基准引脚，作为所述第一模数转换器的基准电压；两个单变量半桥测温电路的电阻式低温温度传感器分别设置在所述热沉和所述光吸收腔上；

两个高精度加热电路分别包括第二模数转换器、加热电阻、电流采样电阻、同相功率放大器、反相功率放大器、超低温漂精密基准电压源、第二模数转换器和数模转换器；其中，所述超低温漂精密基准电压源用于为所述第二模数转换器提供基准电压；所述数模转换器输出的加热电压分别经所述同相功率放大器与所述反相功率放大器形成两路幅值相等且极性相反的加热电压，所述电流采样电阻与所述加热电阻的标称值相同且串联连接，两路加热电压作为所述加热电阻两端的电压连接至所述第二模数转换器的模拟信号输入引脚进行加热电压采集，两路加热电压的一路作为所述电流采样电阻两端的电压连接至所述第二模数转换器的模拟信号输入引脚进行加热电流采集；两个高精度加热电路的加热电阻分别设置在所述热沉和所述光吸收腔上。

2.如权利要求1所述的超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，其特征在于，所述第一模数转换器的供电引脚与所述精密低温漂电阻的一端连接，所述精密低温漂电阻的另一端与所述电阻式低温温度传感器连接，所述电阻式低温温度传感器的另一端与所述第一模数转换器的模拟地引脚连接；所述精密低温漂电阻的两端分别与所述第二滤波放大器的两个输入端连接，所述第二滤波放大器的两个输出端分别与所述第一模数转换器的外部基准引脚连接；所述电阻式低温温度传感器的两端分别与所述第一滤波放大器的两个输出端连接，所述第一滤波放大器的两个输出端分别与所述第一模数转换器的模拟信号输入引脚连接。

3.如权利要求1所述的超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，其特征在于，所述电阻式低温温度传感器的阻值RT的计算公式如下：

其中，Code为所述第一模数转换器的采样码值，R_ref为所述精密低温漂电阻的阻值；以及，

通过所述精密低温漂电阻的阻值-温度对照表获得所述精密低温漂电阻的测温结果。

4.如权利要求1所述的超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，其特征在于，所述数模转换器的输出端分别与所述同相功率放大器、所述反相功率放大器的输入端连接，所述同相功率放大器的输出端与所述电流采样电阻未连接所述加热电阻的一端连接，所述反相功率放大器的输出端与所述加热电阻未连接所述电流采样电阻的一端连接；所述加热电阻的两端与所述电流采样电阻的两端分别与所述第二模数转换器的模拟信号输入引脚连接；所述超低温漂精密基准电压源的输出端与所述第二模数转换器的外部基准引脚连接。

5.如权利要求4所述的超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，其特征在于，所述超低温漂精密基准电压源的型号为LTZ1000。

6.如权利要求1～5中任一项所述的超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，其特征在于，所述热沉的温度为20K。

7.如权利要求1～5中任一项所述的超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，其特征在于，所述光吸收腔为斜底腔。

8.如权利要求7所述的超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，其特征在于，两个高精度加热电路的加热电阻分别设置在所述热沉的侧壁和所述斜底腔的底部。

9.如权利要求7所述的超高精度空间低温绝对辐射计光功率测量电路，其特征在于，两个单变量半桥测温电路的电阻式低温温度传感器分别设置在所述斜底腔的侧壁靠近所述热沉的位置和所述热沉的侧壁靠近所述斜底腔的位置。