简述

为了更好地避免海面进到潜望镜內部，在潜望镜的光源人口数量上有一块能承担一定海面静工作压力的防护夹层玻璃。当潜水艇在严寒的气候条件下应用潜望镜开展观查时，其头顶部对话框会迅速的被凝固的寒霜所遮盖，以往唯一的解决方法便是下降潜望镜在海面中清洗一下再冉冉升起观查。殊不知这类方法既不方便，实际效果都不理想化，由于冉冉升起后一段时间就又被蒙上。在寒冷的天气下，如在北极冰应用时，潜望镜会遭到明显的干扰而丧失效应。处理上述现象的方法是在潜望镜中设定头顶部维护夹层玻璃升温设备，其功能便是为潜水艇潜望镜对话框维护夹层玻璃给予融冰、除霜和去雾，确保潜望镜的常规应用。

溫度自动控制系统

溫度自动控制系统由潜望镜对话框维护夹层玻璃上的加温导电性塑料薄膜、温度感应器和操纵电源电路构成。由对话框夹层玻璃对角上的两只溫度感应器AD590M精确测量对话框维护钢化玻璃的平均气温，历经温度测量电源电路将控制器輸出电流量转换为工作电压，与双限工作电压电压比较器的阈值电压较为，表明维护钢化玻璃的具体温度范围并操纵汽车继电器的工作中，根据各汽车继电器常闭、开与关接触点工作模式的变换，完成对对话框维护夹层玻璃导电性塑料薄膜通电加热器的操纵。

导电性塑料薄膜

在潜望镜对话框维护夹层玻璃上镀有全透明的导电性塑料薄膜，在导电性塑料薄膜的附近镀有金属电极，在对话框维护钢化玻璃的四个上面粘合有温度感应器，加温温度控制设备历经塑料薄膜附近的金属电极向导电性塑料薄膜增加工作电压可控性的交流电，对潜望镜对话框维护夹层玻璃开展加温。因为导电性塑料薄膜一直露出于空气中，故存有膜层易受伤害和污尘的危害，插电后，加快了导电性塑料薄膜中自由电荷的运动过量，使电磁能转化为能源，对维护夹层玻璃具有加温功效。假如通电加热器溫度过高，時间太久，便会发生色斑状膜层掉下来、短路故障乃至穿透，当潜望镜降入水里时，还很容易造成夹层玻璃的爆裂等状况。假如通电加热器溫度过低，時间过短，则无法做到快速融冰、除霜和去雾的目地。要处理这一分歧，除适合挑选加热装置的效率外，加温环境温度的自动调节和监管是十分需要的，以满足不一样的外部溫度下加温的规定。

温度感应器的挑选

半导体材料温度感应器关键有数据温度感应器和仿真模拟温度感应器二种关键种类，而且每一种种类都包含千百种商品。数据温度感应器具备监控当地和远距离溫度等作用，早已在很多运用中代替了模拟输出温度感应器。殊不知仿真模拟温度感应器能造成与溫度成呈线形占比关联的工作电压或是电流量数据信号，且不用额外归一化处理电源电路来校正感应器的离散系统，因而模拟输出温度感应器在这些不用智能化輸出的情形下也是有普遍的运用，如AD590M电流量輸出温度感应器。

AD590M是英国仿真模拟元器件企业生产制造的一种片式集成化两边电流量輸出温度感应器，其工作标准电压4~30V；温度测量范畴-55~150℃；精密度±0.5℃；具备规范化的輸出，原有的线性相关 （溫度每转变1℃，其輸出电流量转变1mA）；輸出零点为热力学温标零点，即-273℃时AD590M的输入输出电流量为0mA，0℃时輸出电流量约为273mA。其高特性阻抗电流量频率特性使它对长路线传送的电流不比较敏感，因此可用来远程控制温度测量。

对话框夹层玻璃溫度测控电路

潜望镜对话框夹层玻璃溫度控制回路如图所示1所显示。

图1 对话框夹层玻璃温度检测控制回路

为了更好地精确精确测量维护钢化玻璃的溫度，将对话框夹层玻璃里侧四个角上的四支感应器AD590M中对角上的两只串联，此外两只预留，组成精确测量均值温度感应器电源电路。温度测量电源电路的制定第一步必须将电流量转换为工作电压，因为电流量輸出元器件AD590M电流量与溫度的对应关系为 1μA/K，因此 选择电阻器R1=10kΩ/2=5kΩ，这一电阻器上的损耗约为10mv，即转化成10mv/k，电容器C用以滤掉噪音。

汽车继电器电磁线圈的两边分別与电源电压和輸出晶体三极管的c极相接，当流过汽车继电器电磁线圈的电流量忽然降低的一瞬间，在它的两边会磁感应出一个感应电动势，它与原电源电压累加后加进輸出结晶管的c、e两方面间，使c、e极中间有可能被穿透，为了更好地清除感生电动势的危害危害，在汽车继电器旁串联一个二极管以消化吸收该感生电流电势差，具有维护晶体三极管的功效。

运放电路A1连接成工作电压追随方式以提升数据信号的输入电阻。A2、A3构成对话框电压比较器，电压比较器A2的同相输进端与对话框的上幅值Vh相接，电压比较器A3的反向键入端与对话框的下幅值Vl相接，键入数据信号Vi与此同时加到电压比较器A2的同相输进端和电压比较器A3的反向键入端。

当Vi《 Vl时，A2輸出为上拉电阻，三极管VT2、VT3，二极管D4截至，汽车继电器KA2、KA3跳停释放出来；A3輸出为低电频，VT1、D5通断，与三极管VT1 所接的汽车继电器KA1得电吸合，延时继电器KA1-1合闭。220V交流电历经降血压变电器T根据汽车继电器KA3的常闭点KA3-1对维护夹层玻璃上的导电性塑料薄膜通电加热器，显示灯LED1亮。

当Vl《Vi《Vh时，A2输出高电平，VT3、D4截止，A3输出高电平，VT1、D5截止，与VT1、VT3所接的继电器KA1、KA3失电释放，VT2导通，与VT2所接的继电器KA2得电吸合，220V交流电源经过降压变压器T通过继电器 KA2的常开触点KA2-1、继电计时器KA4的常闭触点KA4-1、继电器KA3的常闭触点KA3-1对保护玻璃上的导电薄膜通电加热，指示灯LED2 亮。

与此同时，继电器KA2的常开触点KA2-2闭合，继电计时器KA4得电吸合，延时加热5分钟后（延时加热时间可以根据需要在0.1秒~10分钟的范围内调整），KA4的常闭触点KA4-1断开，停止对导电薄膜加热。

KA4为一款多功能继电计时器H3RN-1，具有接通延时、间隔、闪烁断开-起动和闪烁 接通-起动4种工作模式；计时范围为0.1秒至10分钟；控制输出为单刀双掷形式；额定电源电压为直流12V、24V，交流24V；额定电流3A电阻负载。

当Vi》Vh时，A3輸出为上拉电阻，VT1、D5截至，A2輸出为低电频，VT2截至，VT3、D4通断，与VT3所接的汽车继电器KA3得电吸合，KA3的常闭点KA3-1断掉，不对维护夹层玻璃上的导电性塑料薄膜通电加热器，显示灯LED3亮。

调节

为了更好地降低电流量输入输出型温度感应器AD590M本身发烫的危害，宜选用较低的鼓励工作电压，因而由三端稳压器LM7805C的输出电压做为AD590M的鼓励工作电压，此工作电压与此同时做为电压比较器上、低限阈脉冲信号Vh、Hl的参照工作电压，那样能够解决因开关电源起伏对上、低限阈脉冲信号Vh、Hl的危害，进而提升温度测量精密度。调节时，用红外线温度表对维护钢化玻璃的外表开展温度检测，与此同时用数字万用表精确测量对应的输出电压，当溫度为 10℃时，所测定的输出电压做为低限阈脉冲信号Hl，当溫度为30℃时，所测定的输出电压做为限制阈脉冲信号Vh，不断多次，取上、低限阈脉冲信号Vh、Hl的均值明确Vh、Hl。

总结

维护夹层玻璃溫度自动控制系统运用仿真模拟温度感应器AD590M设计方案的控制电路构造简易、工作中靠谱、调节便捷，与数据温度感应器做为维护夹层玻璃温度感应器相较为，因为仿真模拟温度感应器设置的加温温度范围（上、低限阈脉冲信号Vh、Hl）宽，在潜望镜对话框周边环境温度较高只需到雾的情形下，具备明显的应用性优势，因此针对潜望镜维护夹层玻璃必须长路线传送的温度测量系统软件有着真实的使用使用价值。

责编：gt

上一篇：基于地磁传感器V2XE在GPS系统设计中的应用

下一篇：消除微型传感器IC中外部热扰动的方案设计