亚洲精品综合日韩中文字幕网站_精品综合久久久久97_中文在线天堂网www_久久精品免费一区二区三区_91久久国产综合精品女同国语_久久资源总站在线国产成人

成都科大勝英科技有限公司
中級會員 | 第6年

18981743420

傳感器
測試系統(tǒng)
灑水車閥門開關監(jiān)測 采砂船監(jiān)測系統(tǒng) 一體化爆轟測時儀 多參數(shù)物理量采集 光幕靶測速系統(tǒng) 炮口初速度測試系統(tǒng) 多單元電池組充放電監(jiān)測 ?;纺M試驗系統(tǒng) 壓力流量試驗同步監(jiān)測系統(tǒng) 氣體粉塵爆炸特性測試系統(tǒng) 動態(tài)溫度測試系統(tǒng) 霍普金森桿測試系統(tǒng) 風工程絕壓傳感器測試系統(tǒng) 水電站工作閘門流激振蕩模型監(jiān)測系統(tǒng) 水電站排沙洞模型試驗系統(tǒng) 水下爆炸空化噪聲測試系統(tǒng) 油氣田井口保壓測試系統(tǒng) 管道泄露壓力溫度監(jiān)測系統(tǒng) 泥水混合壓力監(jiān)測系統(tǒng) 核電站建筑模型災害模擬壓力監(jiān)測 大跨橋模型建筑壓力監(jiān)測系統(tǒng) 巖芯滲透率測試分析系統(tǒng) 水電站模型脈動壓力監(jiān)測系統(tǒng) 光纖序列同步觸發(fā)器 一體化爆轟測試儀 激光測速系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集儀器
智能浪高儀
電源

紅外測速光幕靶信號采集

時間:2021/8/20閱讀:1637
分享:

      在兵器研制、生產(chǎn)以及射表編制中,需要經(jīng)常測試彈丸的速度,傳統(tǒng)方法主要有區(qū)截裝置和多普勒雷達2種,區(qū)截測速法由于安裝簡便、儀器設備成本低等優(yōu)點,已得到普遍應用。光幕靶是一種以光電轉(zhuǎn)換技術為基礎的彈丸速度測量區(qū)截裝置,采用人工光源,因此操作簡便穩(wěn)定性好,靈敏度和測試精度較高。這里提出一種新型紅外光幕靶光電探測系統(tǒng)與信號調(diào)理電路設計,采用紅外發(fā)光二極管作為發(fā)光光源,通過光電二極管陣列進行接收信號,將該信號處理后再接到測試儀器上,從而得到彈丸過靶速度。

1 發(fā)光系統(tǒng)

  設計中采用紅外發(fā)光二極管陣列發(fā)射紅外光,形成光幕,相鄰的發(fā)光二極管的直徑為5 mm,則緊密排列后其中心間距為5 mm。根據(jù)紅外發(fā)光二極管的壓降,工作電流,額定電壓等,設計出能使發(fā)光管發(fā)光強度滿足要求,并能穩(wěn)定工作的電路。

  以往的光幕靶大多采用恒壓源的設計方法,但是由于影響紅外發(fā)光二極管發(fā)光亮度與穩(wěn)定性的主要因素是為流經(jīng)其電流大小,因而采用LM317設計恒流源電路,具體電路圖如圖1所示。該電路設計采用LM317的標準恒流源電路接法,其輸出電流Iout為:

公式

發(fā)光電路設計

2 光電轉(zhuǎn)換電路

  利用紅外光敏二極管作為光電轉(zhuǎn)換器件完成光信號到電信號轉(zhuǎn)換。這種器件具有響應速度快、體積小等優(yōu)點,廣泛應用于光電檢測。該電路設計采用由50只光敏二極管連接起來組成陣列,如圖2所示,圖2只給出其中2路,其余各路連接方法相同。其中,電阻R1、R2為取樣電阻,阻值可稍大一些,有利于增加電路靈敏度以提高整個測試系統(tǒng)的靈敏度;電容C5、C6主要用于交流耦合。

光電轉(zhuǎn)換電路

3 放大電路

  在測試系統(tǒng)中,當彈丸穿過靶面時,由由光敏二極管輸出的電信號比較微弱,如果此輸出信號直接輸出到后續(xù)電路往往會被噪聲淹沒,因此要有效利用該輸出信號,必須對其進行放大。放大電路的作用就是放大光敏二極管輸出的微弱電信號,使之滿足后續(xù)處理電路的需要。電路需放大1 000倍左右,以往的光幕靶設計采用兩級放大(圖3),由于放大倍數(shù)過高,導致兩級放大噪聲和溫漂等比較嚴重,因而該設計采用三級放大電路,如4圖所示。其中每一級放大10倍,由于是阻容耦合,因而放大l 000倍左右。其中每一級后連接有低通濾波電路。該電路設計為低于50 kHz的信號才可通過。

放大電路

第三級放大電路

4 觸發(fā)電路

  [page]

      在系統(tǒng)中,彈丸穿過靶面時產(chǎn)生的信號將觸發(fā)后續(xù)的計時電路,產(chǎn)生觸發(fā)計時脈沖的時刻應該不受輸入信號幅度的影響。一般彈丸垂直穿過靶面時,波形前沿變化較緩慢,而波形后沿陡峭,如圖5所示。

彈丸穿過靶面時信號波形

  彈尖觸發(fā)方式就是利用彈丸過靶信號的波形前沿觸發(fā)后續(xù)計時電路。這種觸發(fā)方式由于過靶信號的波形前沿斜率較小,同時不同光幕靶的光幕厚度存在差異,使得彈丸在穿過不同光幕時產(chǎn)生的觸發(fā)時刻一致性較差,因而造成較大的觸發(fā)誤差;而彈底觸發(fā)方式則是利用彈丸過靶信號的波形后沿來觸發(fā)后續(xù)計時電路。常規(guī)過靶信號處理會采用波形后沿信號二次微分零值點作為觸發(fā)點。相比較而言,彈底觸發(fā)方式具有較強的抗干擾能力。適用于一般的彈丸測試。

      在觸發(fā)電路設計時,首先利用電壓比較器將彈丸過靶信號變?yōu)槊}沖信號,電壓比較器的門限可以根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié),然后再利用CPLD器件進行彈尖、彈底選擇,當選擇彈尖觸發(fā)時,讓經(jīng)過電壓比較器后的脈沖信號直接輸入到后續(xù)電路中;當選擇彈底觸發(fā)時,經(jīng)過電壓比較器后的脈沖信號,再經(jīng)濾波電路,最后輸出一個固定脈寬的脈沖到后續(xù)電路。這里采用電壓比較器LM311設計比較電路,將彈丸過靶信號設計變?yōu)槊}沖信號,其具體電路原理圖如圖6所示。

比較電路原理圖

5 濾波電路

  光電靶在工作過程中,當靶面內(nèi)的光通量發(fā)生足夠大的變化時,光電傳感器就會響應這種變化而產(chǎn)生電信號,也就是說,一些非彈丸物體在穿過靶面時也會使得光幕內(nèi)光通量發(fā)生變化以至光電傳感器產(chǎn)生電信號。根據(jù)光電靶的工作原理,穿過靶面的飛行物體速度不同,遮擋的時間就不同,在電路中表現(xiàn)為比較器后產(chǎn)生的方波脈沖的寬度不同。

公式

  式中,l為飛行物的長度,d為光幕面的厚度,v為飛行物的速度。

  沖擊波以聲速計算,v為340 m/s,d=3 mm,則可知沖擊波穿過光幕產(chǎn)生的方波信號脈沖寬度為:;若v=330 m/s,則t1≌9.1 μs。蚊蟲等飛行物飛行速度v為20 m/s,物體長度l約為10 mm,則可知蚊蟲飛過光幕產(chǎn)生的方波信號脈沖寬度。紅外密集度立靶測試系統(tǒng)測試彈丸彈速范圍為200~l 200m/s,主要用于5.8、7.62、9 mm 3種彈,沖擊波的影響主要產(chǎn)生于對9 mmx19 mm的彈丸的測量,該彈丸彈速約為320 m/s。根據(jù)彈速和彈長,可知彈丸穿過光幕產(chǎn)生的方波信號脈沖寬度。

  根據(jù)靶場實際測試情況,彈丸穿過光幕時產(chǎn)生的方波信號脈沖寬范圍為150~10μs則認為脈沖寬度為該范圍內(nèi)的信號為無效,則需剔除,此時可將蚊蟲干擾信號和沖擊波信號濾除,從而達到抗干擾的目的。

6 實驗結(jié)果

  在重慶某靶場,廠方對紅外密集度光電立靶進行實彈射擊驗收試驗,測試數(shù)據(jù)如表1所示。

測試數(shù)據(jù)

  由表1可看出本系統(tǒng)在實彈測試中數(shù)據(jù)穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)脫靶與數(shù)據(jù)不合理的情況,達到靶場測試要求。

7 結(jié)論

  通過理論分析和實彈測試,證明了該光電探測系統(tǒng)及信號處理電路已成功地獲取了彈丸過靶信號并能觸發(fā)測時儀,能夠得到穩(wěn)定的彈丸過靶信號,其抗干擾能力較強。適用于各類口徑的彈丸測試。


會員登錄

×

請輸入賬號

請輸入密碼

=

請輸驗證碼

收藏該商鋪

X
該信息已收藏!
標簽:
保存成功

(空格分隔,最多3個,單個標簽最多10個字符)

常用:

提示

X
您的留言已提交成功!我們將在第一時間回復您~
撥打電話
在線留言
宜城市| 略阳县| 聊城市| 东乌| 长岛县| 博白县| 忻城县| 怀远县| 琼海市| 科技| 亚东县| 建水县| 金坛市| 乾安县| 苏尼特左旗| 商洛市| 汉寿县| 类乌齐县| 莱阳市| 乡城县| 呼和浩特市| 陕西省| 丰城市| 平武县| 靖西县| 和静县| 万州区| 岳阳县| 龙川县| 泰顺县| 江山市| 宜城市| 焉耆| 临颍县| 乌兰察布市| 岐山县| 宁化县| 宜丰县| 丹凤县| 寻乌县| 井冈山市|