CN106353546A - 一种基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪 - Google Patents

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梅勇
张文娟
周玉昆
祝本明
涂炯
秦友伦
袁强
宋方伟
唐吉林
孙广明
张雄林
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China South Industries Group Automation Research Institute
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract

本发明提供了一种基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪,所述的测量仪中的压电引信起爆信号经分压电阻得到分压信号；分压信号输送给MCU的AD接口，同时和重力冲击台撞击信号经频率计同步门合成的方波信号为被测信号；被测信号输送给MCU的P1.0接口，该被测信号同时作为频率计主门的开启和关闭信号；MCU外接液晶屏和以太网；MCU完成测量过程的控制、测量结果的处理；温补晶振作为时基脉冲。本发明集成度高、体积小、功耗低，能够满足快速、精确测量压电引信瞬发度的要求。

Description

一种基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪
技术领域
本发明属于压电引信瞬发度自动测试领域，具体涉及一种基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪。
背景技术
压电引信是现代弹药中广泛使用的触发式引信之一，其特点是具有极高的瞬发度，能够减少弹药因着速不同造成的炸高散布。该类型引信利用压电传感器的压电效应，将发生碰撞时的动能转变为电起爆信号。瞬发度是压电引信的一个重要性能指标，在压电引信制造和安装到弹药上之前，其瞬发度均需进行多次测量。
在已被披露专利中，没有涉及压电引信瞬发度的自动化测量方法或装置，基于示波器测量压电引信瞬发度，测试结果受仪器和人的影响，测试误差较大，因此如何实现压电引信瞬发度的自动化测量是现有技术中有待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于等精度频率计的压电引信瞬发度测试仪。采用本发明能够解决压电引信瞬发度测量误差大、效率低的问题，同时可以提高压电引信瞬发度的自动化测量，减少人为误差，提高测量效率和测量精度。
本发明的基于等精度频率计的压电引信瞬发度测试仪，包括：温补晶振、分压电阻、频率计同步门、频率计主门和MCU；压电引信起爆信号经分压电阻得到分压信号；分压信号输送给MCU的AD接口，同时和重力冲击台撞击信号经频率计同步门合成的方波信号为被测信号；被测信号输送给MCU的P1.0接口，该被测信号同时作为频率计主门的开启和关闭信号；MCU外接液晶屏和以太网。
所述的测量仪，MCU完成测量过程的控制、测量结果的处理；温补晶振作为时基脉冲；频率计主门由非门、或非门组成；频率计同步门由异或门控制。
所述的压电引信瞬发度测试仪采用等精度频率计测量压电引信受到撞击到输出起爆信号的时间间隔；被测信号经频率计同步门产生一个与被测信号同步的频率计主门；频率计主门的开启和关闭由频率计同步门产生的闸门信号控制。
所述压电引信瞬发度测量仪的被测信号为压电引信起爆信号和重力冲击台撞击信号经频率计同步门合成被测信号；压电引信起爆信号在输入频率计同步门前经分压电阻处理。
本发明与当前主要的压电引信瞬发度测量方式相比具有以下优点：集成度高、体积小、功耗低的特点，其量化误差只与时基脉冲精度相关，能够实现生产过程中对压电引信瞬发度和起爆信号波形的快速、精确测量。
附图说明
图1是本发明的基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪的结构框图；
图2 是本发明的基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明进行详细说明。
图1是本发明的基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪的结构框图，如图1所示，本发明的基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪包括：
温补晶振3、分压电阻4、频率计同步门5、频率计主门6和MCU7；
压电引信起爆信号1经分压电阻4得到分压信号；
分压信号输送给MCU7的AD接口，并和重力冲击台撞击信号2经频率计同步门5合成的方波信号为被测信号；
频率计主门6的开启和关闭信号由频率计同步门5产生的闸门信号控制；
在频率计主门6的开启时间内允许时基脉冲通过频率计主门6输送给MCU7的GPIO接口；
MCU7外接液晶屏8和以太网9。
图2 是本发明的基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪的原理框图。从图中可以看出，频率计主门17由非门18和或非门19组成，非门18接收频率计同步门15合成的方波信号和温补晶振16的时钟信号，并将信号反相输出到或非门19。压电引信起爆信号10电压伏值达到200V以上，调节分压电阻12的电阻13和可调电阻14对压电引信起爆信号10分压，分压后电压输出范围为0~5V。撞击发生前，频率计同步门15输出信号为低电平，非门18输出信号为高电平，或非门19输出一直为低电平，频率计主门17关闭；当撞击发生后，重力冲击台撞击信号11从5V电平迅速下降到0V，压电引信起爆信号10延迟一段时间后下降到0V。频率计同步门15接收分压电压后压电引信起爆信号10和重力冲击台撞击信号11，并形成一路方波信号。方波信号的上升沿与重力冲击台撞击信号11下降沿同步，方波信号降沿与压电引信起爆信号10下降沿同步，方波信号的高电平时长既引信的瞬发度。当频率计同步门15输出高电平时，非门18输出的被测信号为低电平，频率计主门17开启，或非门19输出基脉冲信号；当压电引信起爆信号10下降到0V后，频率计同步门15输出的被测信号又变为低电平，频率计主门17关闭。MCU20上IO口P1.0接收通过频率计主门17的时基脉冲，并对脉冲计数。MCU20通过片内自带的AD采集分压电阻12分压后的起爆信号。MCU20根据统计的时基脉冲数量计算被测方波的高电平时长，将计算结果和采集到的压电引信起爆信号10数据显示在液晶屏21上，也可通过以太网22发送给上位机。

Claims (2)

1.一种基于等精度频率计的压电引信瞬发度测量仪，其特征在于：所述的测量仪包括温补晶振（3）、分压电阻（4）、频率计同步门（5）、频率计主门（6）和MCU（7）；压电引信起爆信号（1）经分压电阻（4）得到分压信号；分压信号输送给MCU（7）的AD接口，同时和重力冲击台撞击信号（2）经频率计同步门（5）合成的方波信号为被测信号；被测信号输送给MCU（7）的P1.0接口，该被测信号同时作为频率计主门（6）的开启和关闭信号；MCU（7）外接液晶屏（8）和以太网（9）；MCU（7）用于测量过程的控制、测量结果的处理；温补晶振（3）作为时基脉冲。
2.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于：频率计主门（6）由非门、或非门组成；频率计同步门（5）由异或门控制。
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