一種大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其中音圈電機(jī)的一輸出端連接副鏡涂電容的一極，副鏡面型檢測(cè)電路的兩輸入端連接副鏡涂電容兩端，用于測(cè)量表征副鏡形變量的副鏡涂電容的電容量大小，并將電容量大小數(shù)據(jù)的輸出端連接主控電路的一輸入端；主控電路用于根據(jù)表征副鏡形變量的電容量大小對(duì)鏡面形變信息進(jìn)行分析產(chǎn)生控制信號(hào)輸出至副鏡調(diào)整電路；副鏡調(diào)整電路用于根據(jù)主控電路的控制信號(hào)控制音圈電機(jī)上導(dǎo)通電流大小方式來(lái)控制音圈電機(jī)的吸合力，從而控制副鏡面型。本發(fā)明用于利用音圈電機(jī)作為支撐促動(dòng)器元件，采用設(shè)置涂電容的方式反映副鏡形變，并使用電容傳感器作為測(cè)量反饋裝置，能夠用于更大口徑的超薄鏡面的支撐。
【專利說(shuō)明】一種大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息【技術(shù)領(lǐng)域】，特別地涉及一種大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]為了探索更深的宇宙，現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡發(fā)展要求望遠(yuǎn)鏡口徑越來(lái)越大，對(duì)望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)效率要求越來(lái)越高，大口徑超薄鏡面的研究也越來(lái)越得到人們的重視。隨著自適應(yīng)光學(xué)的發(fā)展，大口徑超薄鏡面正成為當(dāng)今世界天文學(xué)家研究的重點(diǎn)，具有很高的研究和實(shí)用價(jià)值。傳統(tǒng)的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)需要搭建額外的光學(xué)元器件，用來(lái)形成一個(gè)望遠(yuǎn)鏡入瞳的或者是一個(gè)大氣擾動(dòng)的共軛像。1989年J.M.Beckers在給美國(guó)國(guó)家光學(xué)天文臺(tái)的一份申請(qǐng)中，首次提出了使用一個(gè)現(xiàn)有的望遠(yuǎn)鏡副鏡作為波前改正機(jī)構(gòu)用來(lái)矯正大氣散射。因?yàn)樽赃m應(yīng)副鏡不需要額外引入光學(xué)元件，所以相比傳統(tǒng)的自適應(yīng)系統(tǒng)有明顯的優(yōu)勢(shì)，首先大大減少了反射或者透射面的數(shù)量，提高了望遠(yuǎn)鏡的效率；其次自適應(yīng)副鏡系統(tǒng)的紅外散射很小，這對(duì)光學(xué)系統(tǒng)在紅外波段的觀測(cè)十分重要；另外自適應(yīng)副鏡系統(tǒng)沒(méi)有額外的光學(xué)偏振，能明顯改善光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)；要建設(shè)大口徑望遠(yuǎn)鏡，自適應(yīng)副鏡系統(tǒng)是必不可少的一部分，但大口徑望遠(yuǎn)鏡的副鏡口徑一般較大，如何支撐和高頻校正鏡面面型是大口徑超薄自適應(yīng)副鏡設(shè)計(jì)中面臨的一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。
[0003]故，針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實(shí)有必要進(jìn)行研究，以提供一種方案，對(duì)大口徑副鏡面型進(jìn)行高速檢測(cè)，并利用自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)副鏡進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正，使得副鏡面型始終維持在一個(gè)適宜形變值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，用于利用音圈電機(jī)(Voice Coil)作為支撐促動(dòng)器元件，采用設(shè)置涂電容的方式反應(yīng)副鏡形變，并使用電容傳感器作為測(cè)量反饋裝置，與傳統(tǒng)的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)比起來(lái)，非接觸式的鏡面支撐方式行程更大，頻率更高，沒(méi)有磁滯效應(yīng)，能夠用于更大口徑的超薄鏡面的支撐。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，包括副鏡涂電容，副鏡面型檢測(cè)電路，主控電路，副鏡調(diào)整電路，音圈電機(jī)，實(shí)時(shí)通信電路和電源電路，其中音圈電機(jī)的一輸出端連接所述副鏡涂電容的一極，
[0007]所述副鏡面型檢測(cè)電路的兩輸入端連接副鏡涂電容兩端，用于測(cè)量表征副鏡形變量的副鏡涂電容的電容量大小，并將電容量大小數(shù)據(jù)的輸出端連接主控電路的一輸入端；
[0008]所述主控電路用于根據(jù)表征副鏡形變量的電容量大小對(duì)鏡面形變信息進(jìn)行分析產(chǎn)生控制信號(hào)輸出至副鏡調(diào)整電路；
[0009]所述副鏡調(diào)整電路用于根據(jù)主控電路的控制信號(hào)控制音圈電機(jī)上導(dǎo)通電流大小方式來(lái)控制音圈電機(jī)的吸合力，從而控制副鏡面型；
[0010]所述實(shí)時(shí)通信電路用于向上位機(jī)實(shí)時(shí)報(bào)告目前的測(cè)量數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；[0011 ] 所述電源電路用于提供整個(gè)系統(tǒng)的工作電壓。
[0012]優(yōu)選地，所述副鏡涂電容的具體設(shè)置方式為，在副鏡的薄鏡面背面鍍一層金屬膜作為電容的一極，在副鏡的鏡面后面的微晶玻璃參考基板上鍍另一層金屬膜作為電容的另一極，兩個(gè)極之間的距離為0.05mm-0.15mm。
[0013]優(yōu)選地，所述音圈電機(jī)的具體設(shè)置方式為，一塊磁鐵黏合在副鏡面上，音圈電機(jī)固定在其正上方的微晶玻璃參考基板上，磁鐵和音圈電機(jī)中間隔空，距離為0.05mm-0.15mm。
[0014]優(yōu)選地，所述主控電路包括主控芯片STM32、8MHz無(wú)源晶振Y1、第六二極管D6、第十瓷片電容C10、第i^一瓷片電容Cll和第十二瓷片電容C12、第二十三貼片電阻R23和一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)SI，其中ClO和Cll分別一端連Y1，一端接地；D6和R23兩端分別并聯(lián)，一端到3.3V電壓端，另一端到C12和SI的一端，C12和SI另一端都連接至地；STM32的4腳和5腳分別連接Yl的兩端；STM32的7腳連至D6的陰極；8腳、44、47腳連接到地；9腳、24腳、36和48腳連接到3.3V電壓端；13腳、14腳、15腳、16腳、17腳分別連至副鏡面型檢測(cè)電路；STM32的21腳、22腳、26腳、28腳和45腳、41腳、42腳和43腳連到副鏡面型調(diào)整電路。
[0015]優(yōu)選地，所述副鏡面型檢測(cè)電路部分包括一塊電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片PCAP01AD，第八電阻R8和第九電阻和R9，基準(zhǔn)電容C16，以及去耦瓷片電容C13，其中PCAP01AD的I腳、10腳和25腳連接去耦瓷片電容C13的陽(yáng)極到地，PCAPOIAD的6腳和19腳連到3.3V電源；PCAPOIAD的16腳連接主控模塊；PCAP01AD的20、21、22、23腳分別連主控模塊；PCAP01AD的24和33腳連接到地；PCAP01AD的26腳經(jīng)過(guò)第八電阻連接到地；PCAP01AD的27和28連接基準(zhǔn)電容的兩端，29和30連接待測(cè)電容副鏡涂電容的兩端。
[0016]優(yōu)選地，所述副鏡調(diào)整電路40進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊401，電壓跟隨模塊402，電流驅(qū)動(dòng)模塊403和電壓檢測(cè)模塊404，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊401將主控電路輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)電壓跟隨模塊隔離輸出第二電壓至音圈電機(jī)兩端，同時(shí)輸入音圈電機(jī)的電流由5V電壓源經(jīng)電流驅(qū)動(dòng)模塊提供，采用電壓檢測(cè)模塊對(duì)電磁兩端電壓進(jìn)行采集從而得到真實(shí)的電流大小，和主控模塊預(yù)期想要產(chǎn)生的電流比較進(jìn)行進(jìn)一步的控制。
[0017]優(yōu)選地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的主芯片為16位數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD5668。
[0018]優(yōu)選地，所述電壓跟隨模塊402的主芯片為高速運(yùn)算放大器0PA890。
[0019]優(yōu)選地，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊的主芯片為低壓貼片場(chǎng)效應(yīng)管FDS9926。
[0020]優(yōu)選地，所述電壓檢測(cè)模塊的主芯片為16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7694。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0022](I)通過(guò)設(shè)置多個(gè)涂電容進(jìn)行副鏡面型檢測(cè)，涂電容的變化量精確的反應(yīng)副鏡的形變量；
[0023](2)每一涂電容的位置上設(shè)置一音圈電機(jī)對(duì)副鏡面型進(jìn)行調(diào)整，使得面型調(diào)整精確；
[0024](3)采用芯片集成方式設(shè)置副鏡面型檢測(cè)電路和副鏡調(diào)整電路，使得控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確度高，極大的避免了引入測(cè)量和調(diào)整誤差。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)的主控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)的副鏡面型檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)的副鏡調(diào)整電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)的副鏡調(diào)整電路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0032]參見(jiàn)圖1，所示為本發(fā)明實(shí)施例的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)的原理框圖，包括若干個(gè)副鏡涂電容10，副鏡面型檢測(cè)電路20，主控電路30，副鏡調(diào)整電路40，音圈電機(jī)50，實(shí)時(shí)通信電路70和電源電路60，其中音圈電機(jī)50的一輸出端連接副鏡涂電容10的一極；副鏡面型檢測(cè)電路20的兩輸入端連接副鏡涂電容10兩端，用于測(cè)量表征副鏡形變量的副鏡涂電容的電容量大小，并將電容量大小數(shù)據(jù)的輸出端連接主控電路30的一輸入端；主控電路30用于根據(jù)表征副鏡形變量的電容量大小對(duì)鏡面形變信息進(jìn)行分析產(chǎn)生控制信號(hào)輸出至副鏡調(diào)整電路40 ;副鏡調(diào)整電路40用于根據(jù)主控電路30的控制信號(hào)控制音圈電機(jī)上導(dǎo)通電流大小方式來(lái)控制音圈電機(jī)的吸合力，從而控制副鏡面型；實(shí)時(shí)通信電路用于向上位機(jī)實(shí)時(shí)報(bào)告目前的測(cè)量數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；電源電路用于提供整個(gè)系統(tǒng)的工作電壓。自適應(yīng)副鏡(adaptive secondary)厚度一般為2mm,直徑一般在500mm以上,副鏡鏡面為實(shí)時(shí)的校正大氣對(duì)光路的影響，鏡面需要以很高的頻率(一般在IKHz以上)快速的改變面型，鏡面使用了很多個(gè)音圈電機(jī)促動(dòng)器(voice coil actuators)支撐，促動(dòng)器需要提供的力很小，一般在IN以下，只是要力變化的頻率要達(dá)到很高的頻率。通過(guò)以上設(shè)置的本發(fā)明實(shí)施例的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)置在副鏡上的副鏡涂電容隨副鏡的形變產(chǎn)生形變時(shí)，副鏡涂電容的電容量大小將發(fā)生變化，此時(shí)通過(guò)副鏡面型檢測(cè)電路測(cè)量出電容量，并將電容量輸入至主控電路，測(cè)算出副鏡的行變量并發(fā)送驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)至副鏡調(diào)整電路，副鏡調(diào)整電路輸出電流驅(qū)動(dòng)音圈電機(jī)補(bǔ)償副鏡涂電容的形變，使得副鏡形狀恢復(fù)至形變前。
[0033]具體應(yīng)用實(shí)例中，副鏡涂電容的具體設(shè)置方式為，在副鏡的薄鏡面背面鍍一層金屬膜作為電容的一極，在副鏡的鏡面后面的微晶玻璃參考基板上鍍另一層金屬膜作為電容的另一極，兩個(gè)極之間的距離為0.05mm-0.15mm，在鏡面面型變化的時(shí)候，也就是極板之間的距離變化，相應(yīng)的電容會(huì)變化，通過(guò)后端的讀出放大電路得到鏡面的面型變化量。例如一具體實(shí)例中，設(shè)基板與鏡面之間間距d = 0.1mm,基板一側(cè)環(huán)形極板，內(nèi)徑12mm,外徑18mm。則極板面積S= 141.372mm2，考慮在空氣中，相對(duì)介電常數(shù)ε^= 1.00058986，真空介電常數(shù)ε ^ = 8.854187817620X KT12F.πΓ1，可以得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單個(gè)電容傳感器的電容量為:
[0034]C = i'(l^- = 12.525pF

' (I
[0035]在基板與鏡面之間距離變化1nm時(shí)，計(jì)算得到電容變化量約為0.0OlpF0
[0036]音圈電機(jī)的具體設(shè)置方式為，一塊磁鐵黏合在副鏡面上，音圈電機(jī)固定在其正上方的微晶玻璃參考基板上，磁鐵和音圈電機(jī)中間隔空，距離為0.05mm-0.15mm。當(dāng)上端電磁鐵中有電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)吸合力，從而產(chǎn)生磁場(chǎng)吸合下端磁鐵來(lái)控制鏡面面型，電流越大，吸合力也越大。
[0037]在一具體應(yīng)用實(shí)施例中，參見(jiàn)圖2，主控電路30包括主控芯片STM32、8MHz無(wú)源晶振Y1、第六二極管D6、第十瓷片電容C10、第i^一瓷片電容Cll和第十二瓷片電容C12、第二十三貼片電阻R23和一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)SI，其中ClO和Cll分別一端連Y1，一端接地；D6和R23兩端分別并聯(lián)，一端到3.3V電壓端，另一端到C12和SI的一端，C12和SI另一端都連接至地；STM32的4腳和5腳分別連接Yl的兩端；STM32的7腳連至D6的陰極；8腳、44腳、47腳連接到地;9腳、24腳、36和48腳連接到3.3V電壓端；13腳、14腳、15腳、16腳、17腳分別連至副鏡面型檢測(cè)電路；STM32的21腳、22腳、26腳、28腳和45腳、41腳、42腳和43腳連到副鏡面型調(diào)整電路。主控芯片STM32引接外部的8M晶振，內(nèi)部可最高倍頻到72MHz，可以和經(jīng)過(guò)配置的電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行快速的通信。ClO和Cll是為了濾波。由SI組成的是一個(gè)復(fù)位電路，STM32是低電平復(fù)位，將按鍵一端連接至地，一旦接通，主控芯片系統(tǒng)就進(jìn)行復(fù)位。
[0038]在一具體應(yīng)用實(shí)例中，參見(jiàn)圖3，副鏡面型檢測(cè)電路20包括一塊電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片PCAP01AD，第八電阻R8和第九電阻和R9，基準(zhǔn)電容C16，以及去耦瓷片電容C13，其中PCAPOIAD的I腳、10腳和25腳連接去耦瓷片電容C13的陽(yáng)極到地，PCAPOIAD的6腳和19腳連到3.3V電源；PCAP01AD的16腳連接主控模塊；PCAP01AD的20、21、22、23腳分別連主控模塊；PCAP01AD的24和33腳連接到地；PCAP01AD的26腳經(jīng)過(guò)第八電阻連接到地；PCAPOIAD的27和28連接基準(zhǔn)電容的兩端，29和30連接待測(cè)電容副鏡涂電容的兩端。電容測(cè)量芯片PCAPOl是基于充放電時(shí)間的原理，電容的放電公式是Vt = E* [1-exp (_t/RC)]，也就是t = RCLn[E/(E-Vt)]，其中E是峰值電壓，Vt是下限電壓，這些都是芯片固定不變的。放電的時(shí)間長(zhǎng)短和電容的大小成正比，芯片通過(guò)測(cè)量基準(zhǔn)電容和待測(cè)電容的放電時(shí)間來(lái)間接測(cè)量待測(cè)電容的大小。
[0039]參見(jiàn)圖4，所示為一具體應(yīng)用實(shí)例中副鏡調(diào)整電路的結(jié)構(gòu)框圖，副鏡調(diào)整電路40進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊401，電壓跟隨模塊402，電流驅(qū)動(dòng)模塊403和電壓檢測(cè)模塊404，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊401將主控電路30輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)電壓跟隨模塊402隔離輸出第二電壓至音圈電機(jī)50兩端，同時(shí)輸入音圈電機(jī)50的電流由5V電壓源經(jīng)電流驅(qū)動(dòng)模塊提供，采用電壓檢測(cè)模塊404對(duì)電磁兩端電壓進(jìn)行采集從而得到真實(shí)的電流大小，和主控模塊30預(yù)期想要產(chǎn)生的電流比較進(jìn)行進(jìn)一步的控制。
[0040]具體的，參見(jiàn)圖5，所示為副鏡調(diào)整電路在一應(yīng)用實(shí)例中的設(shè)置，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的主芯片為16位數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD5668 (簡(jiǎn)稱DAC)。電壓跟隨模塊402的主芯片為高速運(yùn)算放大器0PA890 (簡(jiǎn)稱運(yùn)放)。電流驅(qū)動(dòng)模塊的主芯片為低壓貼片場(chǎng)效應(yīng)管FDS9926 (簡(jiǎn)稱MOS芯片)。電壓檢測(cè)模塊的主芯片為16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7694(簡(jiǎn)稱ADC)。進(jìn)一步包括3個(gè)瓷片電容C25、C26和C28、一個(gè)貼片電阻R20和一個(gè)50MHz的磁珠R22和一個(gè)精密電阻R21。其中DAC的I腳和2腳分別和主控芯片的21腳和22腳相連；DAC的9腳、15腳和16腳分別和主控芯片的45腳、28腳和26腳相連；DAC的3腳和14腳分別連接5V電源和地；DAC的8腳經(jīng)過(guò)C25濾波連接到3.3V電源；DAC的10腳為電壓輸出端，經(jīng)過(guò)C26濾波后送至運(yùn)放；DAC其他陰極均懸空。運(yùn)放的3腳連接DAC的10腳；運(yùn)放的4腳連接至地；運(yùn)放的2腳連接MOS芯片的I腳；運(yùn)放的6腳經(jīng)過(guò)R20連至MOS芯片的2腳；運(yùn)放的7腳連到5V電源；運(yùn)放其他引腳均懸空。MOS芯片的I腳連至運(yùn)放的2腳；M0S芯片的2腳經(jīng)過(guò)R20連至運(yùn)放的6腳；M0S芯片的7腳和8腳連至5V電源。音圈電機(jī)經(jīng)R21連接到運(yùn)放的2腳和MOS芯片的I腳，另一端連接至地。C28的一腳連接到地，另一端和ADC的I腳一起連到3.3V電源；ADC的2腳連接到音圈電機(jī)一端；ADC的3腳經(jīng)過(guò)磁珠R22和4腳一起連接至地。磁珠R22用于隔離模擬地和數(shù)字地。ADC的5腳、6腳和7腳分別連接到主控芯片的43、42和41腳；ADC的8腳連接至5V電源。主控芯片輸出數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬電壓，經(jīng)過(guò)運(yùn)放的隔離，加到音圈電機(jī)上面，形成可控的電流。該電流由場(chǎng)效應(yīng)管連接至電源提供，其大小轉(zhuǎn)換為電壓由AD7694進(jìn)行檢測(cè)并反饋給主控芯片，進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，包括副鏡涂電容，副鏡面型檢測(cè)電路，主控電路，副鏡調(diào)整電路，音圈電機(jī)，實(shí)時(shí)通信電路和電源電路，其中音圈電機(jī)的一輸出端連接所述副鏡涂電容的一極， 所述副鏡面型檢測(cè)電路的兩輸入端連接副鏡涂電容兩端，用于測(cè)量表征副鏡形變量的副鏡涂電容的電容量大小，并將電容量大小數(shù)據(jù)的輸出端連接主控電路的一輸入端； 所述主控電路用于根據(jù)表征副鏡形變量的電容量大小對(duì)鏡面形變信息進(jìn)行分析產(chǎn)生控制信號(hào)輸出至副鏡調(diào)整電路； 所述副鏡調(diào)整電路用于根據(jù)主控電路的控制信號(hào)控制音圈電機(jī)上導(dǎo)通電流大小方式來(lái)控制音圈電機(jī)的吸合力，從而控制副鏡面型； 所述實(shí)時(shí)通信電路用于向上位機(jī)實(shí)時(shí)報(bào)告目前的測(cè)量數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)； 所述電源電路用于提供整個(gè)系統(tǒng)的工作電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述副鏡涂電容的具體設(shè)置方式為，在副鏡的薄鏡面背面鍍一層金屬膜作為電容的一極，在副鏡的鏡面后面的微晶玻璃參考基板上鍍另一層金屬膜作為電容的另一極，兩個(gè)極之間的距離為0.05mm-0.15mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述音圈電機(jī)的具體設(shè)置方式為，一塊磁鐵黏合在副鏡面上，音圈電機(jī)固定在其正上方的微晶玻璃參考基板上，磁鐵和音圈電機(jī)中間隔空，距離為0.05mm-0.15mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控電路包括主控芯片STM32、8MHz無(wú)源晶振Y1、第六二極管D6、第十瓷片電容C1、第i^一瓷片電容Cll和第十二瓷片電容C12、第二十三貼片電阻R23和一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)SI，其中ClO和Cll分別一端連Y1，一端接地；D6和R23兩端分別并聯(lián)，一端到3.3V電壓端，另一端到C12和SI的一端，C12和SI另一端都連接至地；STM32的4腳和5腳分別連接Yl的兩端；STM32的7腳連至D6的陰極；8腳、44、47腳連接到地；9腳、24腳、36和48腳連接到3.3V電壓端；13腳、14腳、15腳、16腳、17腳分別連至副鏡面型檢測(cè)電路；STM32的21腳、22腳、26腳、28腳和45腳、41腳、42腳和43腳連到副鏡面型調(diào)整電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述副鏡面型檢測(cè)電路部分包括一塊電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片PCAP01AD，第八電阻R8和第九電阻和R9，基準(zhǔn)電容C16，以及去耦瓷片電容C13，其中PCAPOIAD的I腳、10腳和25腳連接去耦瓷片電容C13的陽(yáng)極到地，PCAP01AD的6腳和19腳連到3.3V電源；PCAP01AD的16腳連接主控模塊；PCAPOIAD的20、21、22、23腳分別連主控模塊；PCAP01AD的24和33腳連接到地；PCAP01AD的26腳經(jīng)過(guò)第八電阻連接到地；PCAP01AD的27和28連接基準(zhǔn)電容的兩端，29和30連接待測(cè)電各副鏡涂電各的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述副鏡調(diào)整電路進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，電壓跟隨模塊，電流驅(qū)動(dòng)模塊和電壓檢測(cè)模塊，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將主控電路輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)電壓跟隨模塊隔離輸出第二電壓至音圈電機(jī)兩端，同時(shí)輸入音圈電機(jī)的電流由5V電壓源經(jīng)電流驅(qū)動(dòng)模塊提供，采用電壓檢測(cè)模塊對(duì)電磁兩端電壓進(jìn)行采集從而得到真實(shí)的電流大小，和主控模塊預(yù)期想要產(chǎn)生的電流比較進(jìn)行進(jìn)一步的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的主芯片為16位數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD5668。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓跟隨模塊402的主芯片為高速運(yùn)算放大器0PA890。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊的主芯片為低壓貼片場(chǎng)效應(yīng)管FDS9926。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大口徑超薄自適應(yīng)副鏡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓檢測(cè)模塊的主芯片為16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7694。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK104267746SQ201410502130
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】馬軍, 黃峰, 何淑飛 申請(qǐng)人:杭州墨銳機(jī)電科技有限公司