CN207797875U - 一种光幕式枪弹测速系统的校准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光幕式枪弹测速系统的校准装置，属于光学与电子测试技术领域。本实用新型提出的光幕式枪弹测速系统的校准装置是用两个亮灭时间间隔已知的LED光源来模拟枪弹依次穿过两个光幕靶，触发光幕靶输出两个具有一定时间间隔的电压脉冲来实现测速系统校准。该方法具有结构形式简单、制造成本低廉和操作方便等优点。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种光幕式枪弹测速系统的校准装置，属于光学与电子测试技术领域。
背景技术
在对防弹材料阻弹能力测试和对枪支各种制式枪支、自制枪支击发的枪弹杀伤力的鉴定等过程中，需要获取发射弹头的速度，速度大小等直接数据。
枪弹速度测定有多种方法，目前广泛采用的测试方法是非接触式测速方法，其典型代表装备是光幕式枪弹测速系统。光幕式枪弹测速系统是一种基于光电转换原理的枪弹速度测试系统，具有不易受外界环境干扰，可靠性、灵敏度和测试进度高等特点。
但是为了确保测试数据的可靠性，一般在试验前需对测试系统进行检验，判断整个测试系统是否处于正常工作状态。此外，随着系统中光幕靶的使用年限增加，其测试精度会有所降低，而普通用户往往无法自行对测试系统进行检验和校准，需要一种辅助校准装置。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提出了一种光幕式枪弹测速系统的校准装置，该方法可以有效地对光幕式枪弹测速系统进行检验和校准，且具有结构形式简单、制造成本低廉和操作方便等优点。
为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的:所述的光幕式枪弹测速系统的校准装置包括起始靶LED灯珠4、截止靶LED灯珠8、单片机9、LED驱动电路Ⅰ10、LED驱动电路Ⅱ11、光信号检测电路Ⅰ12、光信号检测电路Ⅱ13、高精度测时仪14、枪弹测速仪15，所述起始靶LED灯珠4设置在起始靶光幕2上，截止靶LED灯珠8设置在截止靶光幕6上，所述的单片机9输出端与分别与LED驱动电路Ⅰ10和LED驱动电路Ⅱ11的输入端连接；LED驱动电路Ⅰ10输出端与起始靶LED灯珠4连接，LED驱动电路Ⅱ11的输出端与截止靶LED灯珠8连接，高精度测时仪14和枪弹测速仪15输入端与光信号检测电路Ⅰ12、光信号检测电路Ⅱ13输出端连接，所述的光信号检测电路Ⅰ12的输入端与起始靶光敏电阻列阵3连接，光信号检测电路Ⅱ13的输入端与截止靶光敏电子列阵7连接。
进一步的，所述的脉冲信号时间间隔可调，单片机9采用NIOS内核单片机。
进一步的，所述的起始靶LED灯珠4在起始靶光幕2上的位置与截止靶LED灯珠8在截止靶光幕6上的位置相同。
本实用新型有益效果：
使用两个LED灯珠的亮灭来模拟枪弹依次穿过两个光幕靶的情况，当LED灯珠在亮灭的时，会触发光敏电子列阵输出两个具有一定时间间隔的电压脉冲，通过高精度测时仪和枪弹测速仪来测量两个电压脉冲的时间间隔，比较高精度测试仪与枪弹测速仪测得的脉冲时间的差值，可以判断枪弹测速仪是否准确，实现测速系统校准，该方法可以有效地对光幕式枪弹测速系统进行检验和校准，并且具有结构形式简单、制造成本低廉和操作方便等优点。
附图说明
图1为本实用新型的连接示意图；
图2为本实用新型的系统框图；
图3为光幕式枪弹测速系统光幕侧视图；
图4为本实用新型的光信号检测电路原理图；
图5为LED驱动电路Ⅰ和LED驱动电路Ⅱ的原理图。
图中：1-起始靶光幕光源、2-起始靶光幕、3-起始靶光敏电阻列阵、4-起始靶LED灯珠、5-截止靶光幕光源、6-截止靶光幕、7-截止靶光敏电阻列阵、8-截止靶LED灯珠、9-单片机、10-LED驱动电路Ⅰ、11-LED驱动电路Ⅱ、12-光信号检测电路Ⅰ、13-光信号检测电路Ⅱ、14-高精度测时仪、15-枪弹测速仪。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的，技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
如图2所示，所述的光幕式枪弹测速系统的校准装置包括起始靶LED灯珠4、截止靶LED灯珠8、单片机9、LED驱动电路Ⅰ10、LED驱动电路Ⅱ11、光信号检测电路Ⅰ12和光信号检测电路Ⅱ13、高精度测时仪14。所述的起始靶LED灯珠4设置在起始靶光幕2上，截止靶LED灯珠8设置在截止靶光幕6上，起始靶LED灯珠4与截止靶LED灯珠8所在的光幕位置相同；所述的标准间隔脉冲信号由单片机发出，该脉冲信号时间间隔可调。单片机9的输出端分别与LED驱动电路Ⅰ10、驱动电路Ⅱ11的输入端连接。LED驱动电路Ⅰ10的输出端与起始靶LED灯珠4连接；LED驱动电路Ⅱ11的输出端与截止靶LED灯珠8连接，高精度测时仪14和枪弹测速仪15输入端与光信号检测电路Ⅰ12、光信号检测电路Ⅱ13输出端连接，所述的光信号检测电路Ⅰ12的输入端与起始靶光敏电阻列阵3连接，光信号检测电路Ⅱ13的输入端与截止靶光敏电子列阵7连接。
光幕式枪弹测速系统包括起始靶光幕光源1、起始靶光幕2、起始靶光敏电阻列阵3、截止靶光幕光源5、截止靶光幕6、截止靶光敏电阻列阵7，所述的起始靶光幕2设置在截止靶光幕6的正前方，起始靶光幕2下方设置有起始靶光幕光源1，上方设置有起始靶光敏电阻列阵3，所述的截止靶光幕6下方设置有截止靶光幕光源5，上方设置有截止靶光敏电子列阵7。
所述的光信号检测电路Ⅰ12、光信号检测电路Ⅱ13的结构原理一致，如图3所示。光信号检测电路Ⅰ12、光信号检测电路Ⅱ13中的光敏三极管Q1的电流随光照强弱变化而变化，光照增强电流变大，光照减弱电流变小。光信号检测电路Ⅰ12、光信号检测电路Ⅱ13中的比较器U1的“-”端电压高于“+”端电压时，输出端输出低电平，光信号检测电路Ⅰ12、光信号检测电路Ⅱ13中比较器U1的“-”端电压低于“+”端电压时，输出端输出高电平；光信号检测电路Ⅰ12和光信号检测电路Ⅱ13在起始靶光敏电阻列阵3和截止靶光敏电阻列阵7受到光照时，光信号检测电路Ⅰ12和光信号检测电路Ⅱ13的输出端输出高电平；光信号检测电路Ⅰ12和光信号检测电路Ⅱ13在起始靶光敏电阻列阵3和截止靶光敏电阻列阵7没有受到光照时，光信号检测电路Ⅰ12、光信号检测电路Ⅱ13的输出端输出低电平。
所述的LED驱动电路Ⅰ10和LED驱动电路Ⅱ11的结构原理一致，如图4所示。LED驱动电路Ⅰ10和LED驱动电路Ⅱ11标准脉冲信号分别由“SignalIn”信号输入端输入，通过MOS管Q1控制起始靶LED灯珠4和截止靶LED灯珠8的亮灭。
起始靶光幕2和截止靶光幕6中放置的起始靶LED灯珠4和截止靶LED灯珠8，通过精确控制起始靶LED灯珠4、截止靶LED灯珠8的亮灭实现光幕式枪弹测速系统的标定。光幕式枪弹测速系统标定时，起始靶LED灯珠4、截止靶LED灯珠8处于常亮状态，起始靶LED灯珠4、截止靶LED灯珠8光照发射面分别正对起始靶光敏电阻列阵3和截止靶光敏电阻列阵8。分别调整起始靶LED灯珠4、截止靶LED灯珠8的亮度使其发出的光强度正好与其本身挡掉的光幕光强度相等。此时，起始靶光敏电阻列阵3与截止靶光敏电阻列阵8的输出电压保持稳定，与没有枪弹穿过时相同。为了模拟枪弹穿过光幕时产生的信号，单片机9输出两个脉冲，分别控制起始靶LED灯珠4和截止靶LED灯珠8在规定的时刻突然熄灭再点亮。起始靶LED灯珠4和截止靶LED灯珠8熄灭再点亮过程造成的起始靶光敏电阻列阵3与截止靶光敏电阻列阵8的输出电压脉冲时间间隔分别由枪弹测速仪15和SP3386高精度测时仪14分别测得。由于采用型号为SP3386的高精度测时仪14，其测时分辨率可达到7ns。高精度测时仪14测得的一个时间差，枪弹测速仪15测得的一个时间差。通过两个时间差之间的差异就可以用来判断测速系统的测速精度，从而实现对光幕式枪弹测速系统的校准。
本实用新型工作原理：光幕式枪弹测速系统安装好后，可测量出起始靶光幕2和截止靶光幕6之间的距离s，当枪弹分别穿过起始靶光幕2和截止靶光幕6时，会遮挡掉起始靶光幕2和截止靶光幕6上的一部分光照，这就会使得安装在起始靶光幕2和截止靶光幕6上方的起始靶光敏电阻列阵3和截止靶光敏电阻列阵7的输出电压分别发生瞬时脉动。高精度测时仪14和枪弹测速仪15记录下由于枪弹运行造成的两次输出电压脉动时间间隔的时间差t，根据公式，可以计算出枪弹的平均速度V。通过比较高精度测时仪14和枪弹测速仪15分别测得的结果差异，就可以标定出枪弹测速仪的精度。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非限制尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解可以在形式上和细节上对其做出各种改变，而不偏离本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种光幕式枪弹测速系统的校准装置，其特征在于：所述的光幕式枪弹测速系统的校准装置包括起始靶LED灯珠（4）、截止靶LED灯珠（8）、单片机（9）、LED驱动电路Ⅰ（10）、LED驱动电路Ⅱ（11）、光信号检测电路Ⅰ（12）、光信号检测电路Ⅱ（13）、高精度测时仪（14）、枪弹测速仪（15），所述起始靶LED灯珠（4）设置在起始靶光幕（2）上，截止靶LED灯珠（8）设置在截止靶光幕（6）上，所述的单片机（9）输出端与分别与LED驱动电路Ⅰ（10）和LED驱动电路Ⅱ（11）的输入端连接；LED驱动电路Ⅰ（10）输出端与起始靶LED灯珠（4）连接，LED驱动电路Ⅱ（11）的输出端与截止靶LED灯珠（8）连接，高精度测时仪（14）和枪弹测速仪（15）输入端与光信号检测电路Ⅰ（12）、光信号检测电路Ⅱ（13）输出端连接，所述的光信号检测电路Ⅰ（12）的输入端与起始靶光敏电阻列阵（3）连接，光信号检测电路Ⅱ（13）的输入端与截止靶光敏电子列阵（7）连接。
2.根据权利要求1所述的一种光幕式枪弹测速系统的校准装置，其特征是：脉冲信号时间间隔可调，单片机（9）采用NIOS内核单片机。
3.根据权利要求1所述的一种光幕式枪弹测速系统的校准装置，其特征是：所述的起始靶LED灯珠（4）在起始靶光幕（2）上的位置与截止靶LED灯珠（8）在截止靶光幕（6）上的位置相同。
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| CN201721791060.5U CN207797875U (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 一种光幕式枪弹测速系统的校准装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109799366A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-24 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 基于频闪光源的光幕靶校准装置及其校准方法 |
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2017
- 2017-12-20 CN CN201721791060.5U patent/CN207797875U/zh active Active
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