CN111473692B - 一种光电发射器照射延迟的测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电发射器照射延迟的测试装置及方法，所述测试装置包括信号输入端、光电发射器、光电探测器和计数器；所述信号输入端用于产生用作测试的信号源，所述信号输入端通过BNC双通连接器分别与光电发射器和计数器通信连接；所述光电发射器接收到信号输入端的触发信号后，经过一段时间的延时后输出激光脉冲；所述光电探测器用于接收光电发射器发出的激光脉冲并传递给计数器。本发明解决了现有的照射延迟测量方法存在测量精度较差和人为手动误差，以及测量效率较低的问题。

Description

一种光电发射器照射延迟的测试装置及方法

技术领域

本发明涉及光学测量领域，具体涉及一种光电发射器照射延迟的测试装置及方法。

背景技术

光电发射器是用光电信号来指示目标的仪器，作为瞄准目标的一种装置，能够在复杂的环境下精确地瞄准目标，完全充当了武器系统的“指南针”。光电发射器性能的高低反映了“指南针”的好坏。作为光电发射器各项重要性能之一，照射延迟的精度将直接影响光电发射器指引武器系统延迟打击敌方目标的能力，如果光电发射器的照射延迟性能指标不准确不稳定，将影响武器系统的时效性和战略意义，使得光电发射器失去了延迟打击的能力，因此，对反映光电发射器照射延迟的测试就尤为重要。

照射延迟是光电发射器指引武器系统延迟打击目标的关键评判指标，它衡量了光电发射器设定的理论值与实际所用时间的精度误差。目前照射延迟的测试方法通常采用直接读取从按键开始到打出光电信号所需时间的方式来测量计算照射延迟的精度，但这种方法需要直接读取时间需要手动开始计时，不可避免地存在人为手动误差，人为手动按键计时使得读取的精度不高，并且存在偶然性和重复性较差的问题，这种操作流程存在一定的操作难度，测试效率较低，造成较大的测量误差。

发明内容

本发明目的在于提供一种光电发射器照射延迟的测试装置及方法，解决现有的照射延迟测量方法存在测量精度较差和人为手动误差，以及测量效率较低的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种光电发射器照射延迟的测试装置，包括信号输入端、光电发射器、光电探测器和计数器；

所述信号输入端用于产生用作测试的信号源，所述信号输入端通过BNC双通连接器分别与光电发射器和计数器通信连接；所述计数器为通用计数器，计算两个通道收到两个正向脉冲信号之间的时间间隔，也就是测量时间间隔，选择好相应的参数设置即可进行时间间隔的测量，实时地显示出测量的时间间隔，即计数器是计算两个时间的差值，用来直接计算光电发射器照射延迟的时间结果，计数器是将触发信号作为判断计数开始和结束的标志；所述光电探测器和触发电路连接到计数器上的时候，应与计数器进行阻抗匹配和衰减系数匹配，避免因为阻抗不匹配和衰减系数不匹配而对测试精度造成影响。

所述光电发射器接收到信号输入端的触发信号后，经过一段时间的延时后输出激光脉冲；

所述光电探测器用于接收光电发射器发出的激光脉冲并传递给计数器。

本发明所述光电探测器需要能够响应光电发射器所发出的激光波长并且在该波段具有高的响应率；

本发明所述信号输入端产生的触发信号通过BNC双通连接器同时刻分为两路信号，一路信号作为光电发射器的起始进行延迟的信号，另一路信号作为计数器开始计时的信号，光电发射器经过一段时间的延时后输出激光脉冲，光电探测器收到的脉冲信号作为计数器结束计时的信号，从而可以直接在计数器上显示照射延迟的时间。

综上，本发明BNC双通连接器可以将触发信号同时刻传送到光电发射器和计数器，确保光电发射器和计数器同时开始计时，提高测量的精度，以解决现有的照射延迟测量方法存在测量精度较差和人为手动误差，以及测量效率较低的问题。

进一步地，信号输入端为触发电路或信号发生器。

所述触发电路是由外部开关控制输出波形，为防止误触发的干扰，需要将外部开关进行按键消抖；触发电路的作用是产生一个正脉冲信号，相当于是测试的信号源,而信号发生器也能提供各种频率、波形和输出电平电信号，具有与触发电路相同的功能，可以用信号发生器代替触发电路，具体操作是将信号发生器设置成上升沿正脉冲外触发信号。

进一步地，还包括漫反射板，所述光电发射器发出的激光脉冲经过漫反射板反射后再被光电探测器接收。

本发明所述光电发射器所产生的激光能量较高，通过漫反射板可以将激光脉冲能量进行削减，达到保护光电探测器的目的。

光电发射器经过一段时间的延时后输出激光脉冲，通过漫反射板反射到光电探测器接收。

进一步地，漫反射板安装在第一光学支架上，所述光电探测器安装在第二光学支架上。

进一步地，还包括示波器，所述示波器用于测试前与信号输入端或光电探测器连接，用于辅助观察信号波形。

具体地，当信号输入端为信号发生器，将示波器直接与信号发生器连接观察波形，当信号输入端为触发电路时，将示波器连接到光电探测器观察波形。

进一步地，还包括光电发射器安装工装，所述光电发射器安装工装用于固定光电发射器。

本发明所述的光电发射器安装工装起到固定光电发射器的作用，使得在光电发射器工作时光轴平行性不会受到仪器晃动的影响。

进一步地，还包括光学升降台，所述光学升降台的顶部与光电发射器安装工装连接。

通过调整光学升降台的高度和位置使光电发射器打出的激光能够通过漫反射板入射到光电探测器上。

进一步地，信号输入端、光电发射器、光电探测器和计数器均安装在光学平台上。

一种基于光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，包括以下步骤：

1)、安装信号输入端、光电发射器、光电探测器和计数器，通电后将光电发射器调节到开机对准状态，确保光电探测器能够接收到光电发射器发出的激光脉冲；

2)、将光电发射器调整到照射延迟的状态下，设置光电发射器的照射延迟时间T_s；

3)、通过装信号输入端产生触发信号，触发信号通过BNC双通连接器分为两路，一路传递给光电发射器为照射延迟开始的触发信号，另一路传递给计数器为计时的触发信号，此时，计数器始计时T₁并且光电发射器也开始延迟，当达到设置好的光电发射器的照射延迟时间后，发射出激光脉冲，并且光电探测器探测到这个激光脉冲后，将这个激光脉冲传递给计数器作为停止计时T₂的标志，此时两个时间的差为T＝T₂-T₁，T就是测试到照射延迟的时间，计算相对误差|T-T_s|；

4)、更换光电发射器的照射延迟时间，重复步骤1)-步骤3)，从而进行不同照射延迟的测量。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过信号输入端产生的触发信号，使得触发信号让光电发射器开始进行延迟并同时让计数器开始计时，避免了人为手动误差。

2、本发明通过光电探测器去观察光电发射器产生的激光脉冲具有客观性和准确性。

3、本发明使用光电探测器作为计数器的结束计时的标志可以将光电发射器延迟的时间更加精确计算，避免了读取的精度不高、存在偶然性和重复性较差的问题。

4、本发明只需按键一次即可将光电发射器的照射延迟实时地显示在计数器上，提高测试精度和测试效率，自动化程度高，避免了多次按键所产生的误差。

5、本发明采用的测试方法通用性、可行性、便捷性强，易于操控，提高测试精度的同时也能提高光电发射器照射延迟测试效率，降低成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为测试装置的总体结构示意图；

图2为测试装置中示波器观察光电探测器响应波形的示意图；

图3为测试装置中示波器观察信号发生器波形的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-触发电路；2-光电发射器安装工装；3-光电发射器；4-漫反射板；5-第一光学支架；6-光电探测器；7-计数器；8-光学升降台；9-光学平台；10-BNC双通连接器；11-示波器；12-信号发生器；13-第二光学支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1所示，一种光电发射器照射延迟的测试装置，包括信号输入端、光电发射器3、光电探测器6和计数器7，所述信号输入端、光电发射器3、光电探测器6和计数器7均安装在光学平台9上；

所述信号输入端用于产生用作测试的信号源，所述信号输入端通过BNC双通连接器10分别与光电发射器3和计数器7通信连接，所述信号输入端为触发电路1；

所述光电发射器3接收到信号输入端的触发信号后，经过一段时间的延时后输出激光脉冲；

所述光电探测器6用于接收光电发射器3发出的激光脉冲并传递给计数器7。

在本实施例中，BNC双通连接器10用来将触发电路1所产生的上升沿正脉冲外部触发信号同时刻分为两路信号；计数器7用来计算从触发电路1产生的信号到光电探测器6探测到触发信号的时间差，基于上述差值对光电发射器3照射延迟进行测试。

本实施例的测试方法包括以下步骤：

1)、安装信号输入端、光电发射器3、光电探测器6和计数器7，通电后将光电发射器3调节到开机对准状态，确保光电探测器6能够接收到光电发射器3发出的激光脉冲；

2)、将光电发射器3调整到照射延迟的状态下，设置光电发射器3的照射延迟时间T_s；

3)、通过装信号输入端产生触发信号，触发信号通过BNC双通连接器10分为两路，一路传递给光电发射器3为照射延迟开始的触发信号，另一路传递给计数器7为计时的触发信号，此时，计数器7始计时T₁并且光电发射器3也开始延迟，当达到设置好的光电发射器3的照射延迟时间后，发射出激光脉冲，并且光电探测器6探测到这个激光脉冲后，将这个激光脉冲传递给计数器7作为停止计时T₂的标志，此时两个时间的差为T＝T₂-T₁，T就是测试到照射延迟的时间，计算相对误差|T-T_s|；

4)、更换光电发射器3的照射延迟时间，重复步骤1-步骤3，从而进行不同照射延迟的测量。

实施例2：

本实施例基于实施例1，与实施例1的区别在于：所述信号输入端为信号发生器12。

如图3所示，在本实施例中，测试前将信号发生器12与示波器11连接，设置信号发生器12的参数(幅值5V，脉冲信号，外部触发等)，通过示波器11观察信号发生器产生12的信号，达到要求后将示波器11移除，按照附图1所示的连接方式进行连接，即将图1中的触发电路1替换成信号发生器产生12。

实施例3：

本实施例基于实施例1，还包括漫反射板4、光电发射器安装工装2和光学升降台8，所述光电发射器3发出的激光脉冲经过漫反射板4反射后再被光电探测器6接收，所述漫反射板4安装在第一光学支架5上，所述光电探测器6安装在第二光学支架13上；所述光电发射器安装工装2用于固定光电发射器3，所述光学升降台8的顶部与光电发射器安装工装2连接。

在本实施例中，

本实施例的测试方法包括以下步骤：

1)、光电发射器3通上电，通过电发射器安装工装2固定在光学升降台8上，将光电发射器3调节到开机对准状态；

2)、手动调整光电发射器3的光学升降台8的位置，使其能够对准漫反射板4；

3)、手动调整光电探测器6的位置，使其能够接收到光电发射器3发出的激光信脉冲；如附图2所示，将光电探测器6连接到示波器11，使激光脉冲能在光电探测器6接收并在示波器11上面显示，当波形达标后移出示波器11；

4)、锁定光电发射器3、光电探测器6、漫反射板4的位置，按照附图1的连接方式连接装置；

5)、将光电发射器3调整到照射延迟的状态下，手动设置光电发射器3的照射延迟时间T_s，手动按键触发电路开关即可进行光电发射器3照射延迟测试，通过装信号输入端产生触发信号，触发信号通过BNC双通连接器10分为两路，一路传递给光电发射器3为照射延迟开始的触发信号，另一路传递给计数器7为计时的触发信号，此时，计数器7始计时T₁并且光电发射器3也开始延迟，当达到设置好的光电发射器3的照射延迟时间后，发射出激光脉冲，并且光电探测器6探测到这个激光脉冲后，将这个激光脉冲传递给计数器7作为停止计时T₂的标志，此时两个时间的差为T＝T₂-T₁，T就是测试到照射延迟的时间，计算相对误差|T-T_s|；

6)、更换光电发射器3的照射延迟时间，重复步骤1-步骤3，从而进行不同照射延迟的测量。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、安装信号输入端、光电发射器(3)、光电探测器(6)和计数器(7)，通电后将光电发射器(3)调节到开机对准状态，确保光电探测器(6)能够接收到光电发射器(3)发出的激光脉冲；

2)、将光电发射器(3)调整到照射延迟的状态下，设置光电发射器(3)的照射延迟时间T_s；

3)、通过信号输入端产生触发信号，触发信号通过BNC双通连接器(10)分为两路，一路传递给光电发射器(3)为照射延迟开始的触发信号，另一路传递给计数器(7)为计时的触发信号，此时，计数器(7)始计时T₁并且光电发射器(3)也开始延迟，当达到设置好的光电发射器(3)的照射延迟时间后，发射出激光脉冲，并且光电探测器(6)探测到这个激光脉冲后，将这个激光脉冲传递给计数器(7)作为停止计时T₂的标志，此时两个时间的差为T＝T₂-T₁，T就是测试到照射延迟的时间，计算相对误差|T-T_s|；

4)、更换光电发射器(3)的照射延迟时间，重复步骤1)-步骤3)，从而进行不同照射延迟的测量；

所述测试方法采用的测试装置包括信号输入端、光电发射器(3)、光电探测器(6)和计数器(7)；

所述信号输入端用于产生用作测试的信号源，所述信号输入端通过BNC双通连接器(10)分别与光电发射器(3)和计数器(7)通信连接；

所述光电发射器(3)接收到信号输入端的触发信号后，经过一段时间的延时后输出激光脉冲；

所述光电探测器(6)用于接收光电发射器(3)发出的激光脉冲并传递给计数器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，其特征在于，所述信号输入端为触发电路(1)或信号发生器(12)。

3.根据权利要求1所述的一种光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，其特征在于，还包括漫反射板(4)，所述光电发射器(3)发出的激光脉冲经过漫反射板(4)反射后再被光电探测器(6)接收。

4.根据权利要求3所述的一种光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，其特征在于，所述漫反射板(4)安装在第一光学支架(5)上，所述光电探测器(6)安装在第二光学支架(13)上。

5.根据权利要求1所述的一种光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，其特征在于，还包括示波器(11)，所述示波器(11)用于测试前与信号输入端或光电探测器(6)连接，用于辅助观察信号波形。

6.根据权利要求1所述的一种光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，其特征在于，还包括光电发射器安装工装(2)，所述光电发射器安装工装(2)用于固定光电发射器(3)。

7.根据权利要求6所述的一种光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，其特征在于，还包括光学升降台(8)，所述光学升降台(8)的顶部与光电发射器安装工装(2)连接。

8.根据权利要求1所述的一种光电发射器照射延迟的测试装置的测试方法，其特征在于，所述信号输入端、光电发射器(3)、光电探测器(6)和计数器(7)均安装在光学平台(9)上。

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