大型望远镜环境温湿度监测系统设计

环境温湿度对大型望远镜的成像质量有非常大的影响。主要论述了大型望远镜温湿度监测系统的设计与实现,该系统采用SI7006-20A作为温湿度传感器,以STM32F103单片机作为处理器,通过CAN总线与上位机组网,实现环境温湿度的测量与显示。系统设计完成后,进行试验验证,结果表明,该系统能够对环境温湿度进行准确监测,可以为主动光学系统中的温湿度补偿与控制提供依据。

大型望远镜主镜位置采集系统设计

对大型望远镜主镜位置进行高精度实时采集是实现主镜位置控制,提高望远镜成像质量的前提。设计了大型望远镜主镜位置采集系统,包括位置采集模块和上位机软件。位置采集模块对位移传感器信号进行调理后使用24 bit的ADC芯片ADS1259实现模数转换,采用DSP处理转换后的数字信号并与上位机通信,同时实现CAN总线组网;上位机软件使用python语言设计,实现主镜位置信息的实时处理和显示。经过测试,该系统的采集误差小于2μm,能够实现对望远镜主镜位置信号的高精度采集。

位移传感器数据高精度采集电路设计

对位移传感器数据进行高精度采集是实现大型望远镜主镜位置监控的关键环节。详细分析了位移传感器数据采集电路的输入需求并依此设计硬件电路。将位移传感器信号经过缩放、滤波等调理后输入至ADC芯片ADS1259完成A/D转换;使用DSP芯片TMS320F28069读取ADS1259输出的数字信号,解码后发送给PC机进行处理与显示。同时设计了CAN总线接口,用来实现分布式采集电路组建局域网。经过测试,采集电路的有效分辨率可达到17 bit,位移采集误差小于2μm,相对误差小于0.01%,能够实现对位移传感器信号的高精度采集,为望远镜主镜监控提供保证和依据。

应用于力促动器的高精度力采集系统设计

对力信号的高精度采集是实现力促动器系统精确控制的前提。设计了高精度力传感器信号采集系统,包括力采集模块、DSP处理模块和上位机软件。力采集模块在对力传感器信号调理后采用ADS1259芯片实现了模数转换过程;DSP处理模块读取ADC输出的数字信号并与上位机通信;上位机软件使用Python设计,实现了对数字信号的处理与显示。经过测试,该系统采集误差小于0.1 m V,采集数据波动小于20μV,可以为力促动器系统的闭环控制提供依据。