空间低温辐射计中的精密电压测量系统

摘要

为了基于测温电阻实现空间低温辐射计的腔温测量,研究了系统的电子学测量精度和测量稳定度.结合实际电子学需求,进行方案设计和器件选型,提出了一种新型的基于超低噪基准源LTZ1000ACH,四线制柱状锗电阻GR1400-AA和24位模数转换器LTC2400的对偶相消式精密电压测量系统.对于整个链路信噪比进行了逐级理论计算和分析,并通过电路仿真软件TINA-TI对系统幅频特性和温度响应特性进行了仿真分析,最后在77K液氮环境下对该系统进行了测温精度和长期稳定性测试.实验结果表明:锗电阻实际采样电压值在100 μV内波动,长期测量稳定度达到1×10-5;在77 K液氮环境下,系统测温精度达到4 mK,长期稳定性达到1×10-5.得到的结果基本满足空间低温辐射计电子学部分的设计指标要求.