CN102538602B - 电子雷管振荡延时的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子雷管振荡延时的方法及装置，利用高频振荡源来控制电子雷管与起爆器之间的通信，利用低频率振荡源来控制电子雷管的延时起爆，使电子雷管同时具有通信检测速度快及延时开始后运行电流小的特点。本发明采用集成了高频振荡源与低频振荡源的控制芯片，使控制芯片的运行时钟可在两个振荡源之间切换，在控制芯片与起爆器通信时运行高频率振荡源，当控制芯片在接收到匹配起爆器发生的起爆指令后开始进行延时操作时，控制芯片主动切换到低频率振荡源作为时钟运行，并关闭高频率振荡源。这样的方式可使电子延期雷管与外界通信时具有快的检测速度，延时开始时则具微小的运行电流这一特征。
Description
技术领域
本发明涉及一种雷管起爆的控制方法及装置，特别是一种电子雷管在多振荡源之间切换延时的方法及装置。
背景技术
目前，电子雷管内部控制芯片（以下简称“芯片”）在接收到匹配起爆器发生的起爆指令后，主要通过硬件计时器或软件空运算来完成预设的延时要求后，触发放电开关，将储能电容上电能瞬间释放到点火药头上，利用点火药头再引爆雷管内起爆药。因电子延期雷管多用于网络定向爆破，所以要求当开始延时起爆后，雷管必须能在起爆器不再供电情况下也要保证延时预定时间后稳定起爆，电子延期雷管内也必须有一电容能保证控制芯片延时运行不断电，为节约成本和减小控制电路板尺寸，电容容量选型需越小越好。由此电子雷管内部控制芯片的运行电流需越小越好。
在现代电子延期雷管设计过程中，因受传统雷管封装尺寸限制，控制电路板必须在很小体积下才能安装于雷管管壳内，所以，电子延期雷管的电路设计必须简洁、高效。同时因为电子雷管外接脚线为两线，该两根线需传递电源及通信信息，所以对控制芯片的运算速度又有较高要求，逻辑功能也比较复杂,而频率越高则电子电路的消耗电流越大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电子雷管振荡延时的装置，它的通信准确性好，电流消耗低，制作成本低廉，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：电子雷管振荡延时的方法，利用高频振荡源来控制电子雷管的控制芯片与起爆器之间的通信，利用低频率振荡源来控制电子雷管的控制芯片的延时起爆，使电子雷管的控制芯片同时具有通信检测速度快及延时开始后运行电流小的特点。
利用高频振荡源对低频振荡源进行校正。
电子雷管内部控制芯片，包括电子雷管的控制芯片，在控制芯片上集成有高频振荡器模块、低频振荡器模块及时钟控制逻辑模块。
在时钟控制逻辑模块上还集成有故障时钟保护监视模块。用于检验时钟的运行状态。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用集成了高频振荡源与低频振荡源的控制芯片，通过时钟控制逻辑模块使控制芯片的运行时钟在两个振荡源之间切换，在控制芯片与起爆器通信时运行高频率振荡源，当控制芯片在接收到匹配起爆器发生的起爆指令后开始进行延时操作时，控制芯片主动切换到低频率振荡源作为时钟运行，并关闭高频率振荡源。这样的方式可使电子延期雷管与外界通信时具有快的检测速度，延时开始时则具微小的运行电流这一特征。本发明的方法简单，容易实施，利用该方法生产的产品成本低廉，使用效果好。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
本发明的实施例：电子雷管振荡延时的方法，利用高频振荡源来控制电子雷管的控制芯片与起爆器之间的通信，利用低频率振荡源来控制电子雷管的控制芯片的延时起爆，并利用高频振荡源对低频振荡源进行校正，使电子雷管的控制芯片同时具有通信检测速度快及延时开始后运行电流小的特点。
电子雷管内部控制芯片，包括电子雷管的控制芯片1，在控制芯片1上集成有高频振荡器模块2、低频振荡器模块3及时钟控制逻辑模块4，并在时钟控制逻辑模块4上集成故障时钟保护监视模块5。高频振荡器模块2及低频振荡器模块3均才有现有的高频振荡器及低频振荡器来制作即可。
通过现代集成电路技术，可在电子雷管内部控制芯片设计多个振荡器模块，但从成本考虑，要实现本功能，芯片内部集成两个振荡源即可。
以上方式实现延时的电子延期雷管，因延时运行时芯片消耗电流微小，可预设的延期时间长，比单振荡源做时钟源的电子延期雷管更实用，生产成本更低。但由于低频振荡模块3若集成于芯片内，则可能存在振荡频率随温度、供电电压波动等原因造成的不够稳定缺点，这样会影响电子延期雷管的延时精度，所以可利用高频振荡模块2对低频振荡模块3进行校正，以下为校正的步骤：
第一步，打开高频振荡器模块2、低频振荡器模块3，将高频振荡器模块2作为控制芯片1的运行时钟。
第二步，起爆器发起爆波形后可直接连接固定时长脉冲信号，控制芯片1检测外界输入信号，识别预定信号电压波形，记录随后接收的固定时长脉冲信号所消耗的运行时钟步数，按比例计算出高频振荡器模块2的运行基准。
第三步，低频振荡器模块的时钟输出由一固定值计数器计数，控制芯片1可在指令安排下对其清零，同时启动另一计时器（计时器时钟由当前系统时钟即高频振荡器提供），当固定值计数器计到固定值时输出信号停止计时器并自动清零。于是此时计时器的值即是低频振荡器输出的固定值计数器的计数时长。
电子雷管的控制芯片1通过高频率振荡器模块2与起爆器进行通信，在控制芯片1接收到匹配的起爆器发生的起爆指令后，控制芯片1开始进行延时操作。以下为具体的延时步骤：
第一步，总延时时间减去固定值计数器的计数时长为剩余延时时间，结果小于等于零结则执行以下第三步。反之则对固定值计数器清零，执行第二步。
第二步，系统切换到低频率振荡器模块3作为时钟运行并关闭高频率振荡器模块2。开始固定值计数器计数，计数到固定值时系统切换到高频率振荡器模块为时钟运行，计算剩下的延时时间是否长于固定值计数器的计数时长，若否则执行以下第三步。若是则对固定值计数器清零，重复执行本步。
第三步，系统切换到低频率振荡器模块3作为时钟运行，利用高频时系统时间辨率较高的特点对剩下的延时时间进行计时，计时结束触发放电开关，引爆雷管。
这样的方式可使电子延期雷管与外界通信时具有快的检测速度，而延时的平均运行电流却很小这一特征。
Claims (4)
1.一种电子雷管振荡延时的方法，其特征在于：利用高频振荡源来控制电子雷管的控制芯片与起爆器之间的通信，利用低频率振荡源来控制电子雷管的控制芯片的延时起爆，使电子雷管的控制芯片同时具有通信检测速度快及延时开始后运行电流小的特点；利用高频振荡源对低频振荡源进行校正的步骤如下：
第一步，打开高频振荡源、低频振荡源，将高频振荡源作为控制芯片的运行时钟；
第二步，起爆器发起爆波形后可直接连接固定时长脉冲信号，控制芯片检测外界输入信号，识别预定信号电压波形，记录随后接收的固定时长脉冲信号所消耗的运行时钟步数，按比例计算出高频振荡源的运行基准；
第三步，低频振荡器模块的时钟输出由一固定值计数器计数，控制芯片可在指令安排下对其清零，同时启动另一计时器，计时器时钟由当前系统时钟即高频振荡器提供，当固定值计数器计到固定值时输出信号停止计时器并自动清零；于是此时计时器的值即是低频振荡器输出的固定值计数器的计数时长。
2.根据权利要求1所述的电子雷管振荡延时的方法，其特征在于：利用高频振荡源对低频振荡源进行校正。
3.一种电子雷管内部控制芯片，包括电子雷管的控制芯片（1），其特征在于：在控制芯片（1）上集成有高频振荡器模块（2）、低频振荡器模块（3）及时钟控制逻辑模块（4）；高频振荡器模块（2）的信号输出端分别连接到电子雷管的控制芯片（1）及时钟控制逻辑模块（4）的信号输入端上，低频振荡器模块（3）的信号输出端连接到电子雷管的控制芯片（1）的另一个信号输入端上，时钟控制逻辑模块（4）的信号输出端连接到控制芯片（1）的又一个信号输入端。
4.根据权利要求3所述的电子雷管内部控制芯片，其特征在于：在时钟控制逻辑模块（4）上还集成有故障时钟保护监视模块（5）。
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