星载差分吸收光谱仪转动部件测试系统设计

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星载差分吸收光谱仪有三种主要的工作模式:天底观测模式、漫反射板定标模式和探测器自检模式。为了实现三种测量模式的切换,星载差分吸收光谱仪设计了三个转动部件:太阳挡板转动部件、光路切换转动部件和漫反射板转动部件。三个转动部件均用于光谱仪的光路切换,转动部件的定位精度和可靠性直接决定了光谱仪的定标精度和系统的可靠性。为了测试光谱仪转动部件的定位精度和可靠性,需要设计简单、可靠的转动部件测试系统。因此,本文主要根据星载差分吸收光谱仪转动部件驱动和控制需求,参照星载差分吸收光谱仪的在轨转动部件驱动系统,基于C8051F350型单片机主控芯片和LMD18200-2D/883桥功率驱动芯片,设计了星载光谱仪转动部件的测试系统。  测试系统包括硬件和上下位机软件两部分。硬件部分的转动部件均由两相混合式步进电机驱动,采用微动开关进行限位和定位。微动开关采用复位加定步的电机运动方式实现电机的精确定位,采用脉宽调制(PWM)的方式实现电机驱动相电流的精细调节。软件部分基于KeilC集成环境和C语言编写了下位机软件,基于VC集成开发环境和MSCOMM通用串口控件设计了PC端串口通信软件。最终搭建了测试系统平台对转动部件进行了可靠性和稳定性测试,实验结果表明,转动部件具有较高的可靠性和稳定性,能够满足光谱仪的精确定位要求,使电机在工作寿命内按计划完成定标工作。
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