CN210222174U - 运载火箭火工品通路测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种运载火箭火工品通路测试电路，其包括第一比较器、第二比较器、待测火工品、下限电阻和上限电阻；第一比较器用于比较待测火工品两端的电压与下限电阻两端的电压，得到待测火工品阻值与下限电阻阻值的比较结果；第二比较器用于比较待测火工品两端的电压与上限电阻两端的电压，得到待测火工品阻值与上限电阻阻值的比较结果。采用本实用新型提供的运载火箭火工品通路测试电路对火工品通路进行测试，能够减少箭上接口及电缆，从而减轻运载火箭的重量；还能够简化测试流程，减少测试时间，提高测试效率，减少测试判读人员；测试灵活性强，能够随时对火工品通路进行测试。

Description

运载火箭火工品通路测试电路

技术领域

本实用新型属于运载火箭技术领域，具体涉及一种运载火箭火工品通路测试电路。

背景技术

对于运载火箭来说，越是大型的运载火箭就会有数量越多的火工品来实现众多功能，任意一路火工品失效都可能导致飞行任务的失败。运载火箭一般使用一次性钝感火工品作为火箭发动机点火、级间分离等动作的执行机构。火工品点火回路的典型故障为火工品桥丝断路导致的点火无法执行。为保证发射和飞行的可靠性，在运载火箭测试阶段要对火工品通路的阻值进行测试。

在火工品未上箭时，传统的火工品阻值测试方法一般为：利用单元测试仪直接对火工品的阻值进行测量，如果测量结果在火工品标准阻值范围内，则说明火工品的性能正常。

在火工品上箭后，为了还能对火工品的性能进行方便的测试，需要在设计测试方案时对箭上的产品进行可测试性设计，提前预留出足够的测试接口与电缆。火工品上箭后，传统的火工品阻值测试方法一般为：首先，利用测试设备通过箭上预留的对地测试接口对未接火工品时限流电阻的阻值以及测试回路中的线阻进行测试；其次，在测试回路中接入火工品，测出整个火工品回路的阻值，用火工品回路的阻值减去限流电阻的阻值和线阻，得到火工品电阻的阻值；最后，将测试得到的火工品电阻的阻值与未上箭时的火工品电阻的阻值进行比较，如果二者一致，则判定火工品的性能正常。然而，这种传统的火工品回路测试方法需要在箭上预留较多测试接口与电缆，占用资源多，需要进行的测试次数多，效率低，会占用大量发射前的测试时间，且在火箭对接完成后，无法再次进行测试。另外，线阻、限流电阻和火工品电阻的阻值都较低，测试前需要对测试设备进行较高精度的标定，否则测试结果的误差会较大。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供了一种运载火箭火工品通路测试电路。

根据本实用新型实施例，本实用新型提供了一种运载火箭火工品通路测试电路，其包括第一比较器、第二比较器、待测火工品、下限电阻和上限电阻；所述第一比较器用于比较所述待测火工品两端的电压与所述下限电阻两端的电压，得到待测火工品阻值与下限电阻阻值的比较结果；所述第二比较器用于比较所述待测火工品两端的电压与所述上限电阻两端的电压，得到待测火工品阻值与上限电阻阻值的比较结果。

上述运载火箭火工品通路测试电路中，所述第一比较器的正输入端通过第一电阻和开关与电源连接，且通过第一电容接地；

所述第一电容的两端并联有第一继电器，所述待测火工品与测试控制继电器组串联后与所述第一继电器并联；所述第一继电器的正端通过开关与所述电源连接，其负端输入测试驱动信号；所述第一继电器的正端与负端之间串联有第一整流二极管和第一串联电阻；

所述第一比较器的负输入端通过第二电阻和开关与所述电源连接，且通过第三电阻接地；所述第三电阻的两端并联有第二电容；

所述第二比较器的正输入端通过第四电阻和开关与所述电源连接，且通过第三电容接地；

所述第三电容的两端并联有第二继电器，所述待测火工品与测试控制继电器组串联后与所述第二继电器并联；所述第二继电器的正端通过开关与所述电源连接，其负端输入测试驱动信号；所述第二继电器的正端与负端之间串联有第二整流二极管和第二串联电阻；

所述第二比较器的负输入端通过第五电阻和开关与所述电源连接，且通过第六电阻接地，所述第六电阻的两端并联有第四电容；

所述第三电阻为下限电阻，且所述第六电阻为上限电阻，或者所述第三电阻为上限电阻，且所述第六电阻为下限电阻。

进一步地，当所述第三电阻为下限电阻，且所述第六电阻为上限电阻时，所述第三电阻的阻值小于待测火工品阻值的下限，所述第六电阻的阻值为待测火工品阻值上限的二倍以上。

进一步地，当所述第三电阻为上限电阻，且所述第六电阻为下限电阻时，所述第三电阻的阻值为待测火工品阻值上限的二倍以上，所述第六电阻的阻值小于待测火工品阻值的下限。

进一步地，所述第一电阻的阻值、第二电阻的阻值、第四电阻的阻值和第六电阻的阻值均相等，且第一电阻的阻值远大于所述上限电阻的阻值。

上述运载火箭火工品通路测试电路中所述待测火工品阻值为所述待测火工品电阻阻值、限流电阻的阻值以及线阻的和。

进一步地，所述待测火工品阻值为2.5Ω～3Ω。

根据本实用新型的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：与传统的测试方法相比，采用本实用新型提供的运载火箭火工品通路测试电路对火工品通路进行测试，能够减少箭上接口及电缆，从而减轻运载火箭的重量，还能够简化测试流程，减少测试时间，提高测试效率，减少测试判读人员。采用本实用新型提供的运载火箭火工品通路测试电路，测试灵活性强，能够随时对火工品通路进行测试，尤其是在临发射前起竖后仍能够快速地对火工品通路进行测试。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本实用新型的说明书的一部分，其示出了本实用新型的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本实用新型的原理。

图1为本实用新型实施例提供的一种运载火箭火工品通路测试电路的原理图。

附图标记说明：

1、第一比较器；2、第二比较器；3、待测火工品；4、下限电阻；5、上限电阻；

60、开关；61、第一电容；62、测试控制继电器组；63、第一整流二极管；64、第一串联电阻；65、第二电容；66、第三电容；67、第二整流二极管；68、第二串联电阻；69、第四电容；

7、第一继电器；8、第二继电器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本实用新型所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本实用新型内容的实施例后，当可由本实用新型内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型内容的精神与范围。

本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本实用新型，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以细微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的细微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

某些用以描述本实用新型的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本实用新型的描述上额外的引导。

如图1所示，本实施例提供的运载火箭火工品通路测试电路包括第一比较器1、第二比较器2、待测火工品3、下限电阻4和上限电阻5。其中，第一比较器1用于比较待测火工品3两端的电压与下限电阻4两端的电压，得到待测火工品3阻值与下限电阻4阻值的比较结果；第二比较器用于比较待测火工品3两端的电压与上限电阻5两端的电压，得到待测火工品3阻值与上限电阻5阻值的比较结果，从而根据待测火工品3阻值与下限电阻4阻值的比较结果以及待测火工品3阻值与上限电阻5阻值的比较结果，得到待测火工品3阻值是否在预设的上限电阻5的阻值与上限线阻的阻值构成的阻值范围内，进而可以判断待测火工品3的性能是否正常。

在本实施例中，具体地，K5V电源依次通过开关60和第一电阻R1与第一比较器1的正输入端连接，第一比较器1的正输入端通过第一电容61接地。第一电容61的两端并联有第一继电器7。待测火工品3与测试控制继电器组62串联后与第一继电器7并联。第一继电器7的正端通过开关60与K5V电源连接，其负端为R_L，输入测试驱动信号。第一继电器7的正端与负端之间串联有第一整流二极管63和第一串联电阻64。第一整流二极管63起整流作用，第一电容61起隔直作用。

电源模块1提供的K5V电源依次通过开关60和第二电阻R2与第一比较器1的负输入端连接，第一比较器1的负输入端通过第三电阻R3接地。第三电阻R3的两端并联有第二电容65。第一比较器1的输出端输出比较结果。第二电容65起隔直作用。

K5V电源依次通过开关60和第四电阻R4与第二比较器2的正输入端连接，第二比较器2的正输入端通过第三电容66接地。第三电容66的两端并联有第二继电器8。待测火工品3与测试控制继电器组62串联后与第二继电器8并联。第二继电器8的正端通过开关60与K5V电源连接，其负端为R_H，输入测试驱动信号。第二继电器8的正端与负端之间串联有第二整流二极管67和第二串联电阻68。第二整流二极管67起整流作用，第三电容66起隔直作用。

K5V电源依次通过开关60和第五电阻R5与第二比较器2的负输入端连接，第二比较器2的负输入端通过第六电阻R6接地。第六电阻R6的两端并联有第四电容69。第二比较器2的输出端输出比较结果。第四电容69起隔直作用。

其中，待测火工品阻值为待测火工品3电阻阻值、限流电阻的阻值以及线阻的和。通常，待测火工品3电阻阻值、限流电阻的阻值以及线阻的和为2.5Ω～3Ω。

在以上火工品通路测试电路中，可以将第三电阻R3作为下限电阻4，其取值小于待测火工品阻值的下限，具体地，第三电阻R3的阻值可以为2Ω；可以将第六电阻R6作为上限电阻5，其取值为待测火工品阻值上限的二倍以上，第六电阻R6的阻值可以为6Ω。第一比较器1用于比较出待测火工品阻值的下限，第二比较器2用于比较出待测火工品阻值的上限。

可以理解的是，也可以将第三电阻R3作为上限电阻5，利用第一比较器1比较出待测火工品阻值的上限；将第六电阻R6作为下限电阻4，利用第二比较器2比较出待测火工品阻值的下限。

火工品通路测试电路的设计过程中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一串联电阻64以及第二串联电阻68均选择用温漂小的精密电阻，且R1＝R2＝R4＝R5>>R6>R3。第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4和第五电阻R5的阻值均选取300Ω。为提高安全性，预防短路造成的危害，电阻R1、R2、R4、R5均可以用两个150Ω的电阻串联来替代。

第一继电器7和第二继电器8均采用型号为2JL0.5-2的继电器，该继电器具有灵敏度高、功耗低、性能稳定可靠、输出容量裕度大以及寿命长等特点，能够承受恶劣的环境条件。

图1所示的火工品通路测试电路中只示出了三路待测火工品3，可以根据需要测试控制继电器组62的数量以及待测火工品3的数量，从而提高火工品通路测试电路的测试效率。

采用火工品通路测试电路对待测火工品3的性能进行测试的过程为：

利用测试驱动信号分别驱动第一继电器7和第二继电器8，即测试驱动信号分别接入R_L和R_H，使得在同一时刻，第一继电器7和第一比较器1所在的通路与第二继电器8和第二比较器2所在的通路中只有一条通路连通。

利用时序控制信号驱动测试控制继电器组62，使得第一待测火工品3接入第一继电器7和第一比较器1所在的通路中。

第一继电器7闭合，K5V电源加电，一路电流依次经过K5V电源—第二电阻R2—第三电阻R3—KGND地，第三电阻R3两端的电压输入至第一比较器1的负输入端；另一路电流依次经过K5V电源—第一电阻R1—第一继电器7的正端—第一待测火工品3—第一继电器7的负端—KGND地，第一待测火工品3两端的电压输入至第一比较器1的正输入端。第一比较器1对第三电阻R3两端的电压和第一待测火工品3两端的电压进行比较，得到比较结果。

利用时序控制信号驱动测试控制继电器组62，使得第一待测火工品3接入第二继电器8和第二比较器2所在的通路中。

第二继电器8闭合，K5V电源加电，一路电流依次从K5V电源—第五电阻R5—第六电阻R6—KGND地，第六电阻R6两端的电压输入至第二比较器2的负输入端；另一路电流依次从K5V电源—第四电阻R4—第二继电器8的正端—第一待测火工品3—第二继电器8的负端—KGND地，第一待测火工品3两端的电压输入至第二比较器2的正输入端。第二比较器2对第六电阻R6两端的电压和第一待测火工品3两端的电压进行比较，得到比较结果。

根据第一比较器1和第二比较器2的比较结果判断待测火工品阻值是否在预设的下限电阻4的阻值与上限电阻5的阻值构成的阻值范围内，进而判断待测火工品3的性能是否正常。

下面通过举例对以上判断过程进行详细的说明，在本实施例中，第三电阻R3为下限电阻4，第六电阻为上限电阻5。

如果待测火工品阻值大于第三电阻R3的阻值，则第一比较器1输出的比较结果为低电平信号0；如果待测火工品阻值小于第三电阻R3的阻值，则第一比较器1输出的比较结果为高电平信号1。

如果待测火工品阻值小于第六电阻R6的阻值，则第二比较器2输出的比较结果为低电平信号0；如果待测火工品阻值大于第六电阻R6的阻值，则第二比较器2输出的比较结果为高电平信号1。

如果第一比较器1和第二比较器2的比较结果为10，则判定待测火工品阻值低于下限电阻4的阻值，待测火工品阻值不在预设的下限电阻4的阻值与上限电阻5的阻值构成的阻值范围内，待测火工品3的性能不正常；

如果第一比较器1和第二比较器2的比较结果为01，则判定待测火工品阻值高于上限电阻5的阻值，待测火工品阻值不在预设的下限电阻4的阻值与上限电阻5的阻值构成的阻值范围内，待测火工品3的性能不正常；

如果第一比较器1和第二比较器2的比较结果为00，则判定待测火工品阻值高于下限电阻4的阻值且低于的阻值上限电阻5，待测火工品阻值在预设的下限电阻4的阻值与上限电阻5的阻值构成的阻值范围内，待测火工品3的性能正常。

本实施例提供的运载火箭火工品通路测试电路集成在箭机中，测试时用箭机转出的低电压二次电源供电，不会导致火工品误爆，具有安全性强、对接后也可随时进行测试的优点。

与传统的测试方法相比，采用本实用新型提供的运载火箭火工品通路测试电路对火工品通路进行测试，能够减少箭上接口及电缆，从而减轻运载火箭的重量，还能够减少测试流程与时间，提高测试效率，减少测试判读人员。采用本实用新型提供的运载火箭火工品通路测试电路，测试灵活性强，能够随时对火工品通路进行测试，尤其是在临发射前起竖后仍能够快速地对火工品通路进行测试，以确保火工品性能正常，无故障。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种运载火箭火工品通路测试电路，其特征在于，包括第一比较器、第二比较器、待测火工品、下限电阻和上限电阻；所述第一比较器用于比较所述待测火工品两端的电压与所述下限电阻两端的电压，得到待测火工品阻值与下限电阻阻值的比较结果；所述第二比较器用于比较所述待测火工品两端的电压与所述上限电阻两端的电压，得到待测火工品阻值与上限电阻阻值的比较结果。

2.根据权利要求1所述的运载火箭火工品通路测试电路，其特征在于，所述第一比较器的正输入端通过第一电阻和开关与电源连接，且通过第一电容接地；

所述第一电容的两端并联有第一继电器，所述待测火工品与测试控制继电器组串联后与所述第一继电器并联；所述第一继电器的正端通过开关与所述电源连接，其负端输入测试驱动信号；所述第一继电器的正端与负端之间串联有第一整流二极管和第一串联电阻；

所述第一比较器的负输入端通过第二电阻和开关与所述电源连接，且通过第三电阻接地；所述第三电阻的两端并联有第二电容；

所述第二比较器的正输入端通过第四电阻和开关与所述电源连接，且通过第三电容接地；

所述第三电容的两端并联有第二继电器，所述待测火工品与测试控制继电器组串联后与所述第二继电器并联；所述第二继电器的正端通过开关与所述电源连接，其负端输入测试驱动信号；所述第二继电器的正端与负端之间串联有第二整流二极管和第二串联电阻；

所述第二比较器的负输入端通过第五电阻和开关与所述电源连接，且通过第六电阻接地，所述第六电阻的两端并联有第四电容；

所述第三电阻为下限电阻，且所述第六电阻为上限电阻，或者所述第三电阻为上限电阻，且所述第六电阻为下限电阻。

3.根据权利要求2所述的运载火箭火工品通路测试电路，其特征在于，当所述第三电阻为下限电阻，且所述第六电阻为上限电阻时，所述第三电阻的阻值小于待测火工品阻值的下限，所述第六电阻的阻值为待测火工品阻值上限的二倍以上。

4.根据权利要求2所述的运载火箭火工品通路测试电路，其特征在于，当所述第三电阻为上限电阻，且所述第六电阻为下限电阻时，所述第三电阻的阻值为待测火工品阻值上限的二倍以上，所述第六电阻的阻值小于待测火工品阻值的下限。

5.根据权利要求2所述的运载火箭火工品通路测试电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值、第二电阻的阻值、第四电阻的阻值和第六电阻的阻值均相等，且第一电阻的阻值远大于所述上限电阻的阻值。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的运载火箭火工品通路测试电路，其特征在于，所述待测火工品阻值为所述待测火工品电阻阻值、限流电阻的阻值以及线阻的和。

7.根据权利要求6所述的运载火箭火工品通路测试电路，其特征在于，所述待测火工品阻值为2.5Ω～3Ω。

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