[发明专利]一种爆炸场无线式瞬态触发控制方法

权利要求书

1.一种爆炸场无线式瞬态触发控制方法，具体步骤如下，其特征在于：

1)将调制光源装置与光电信号处理装置分别固定在爆炸源与测试节点附近；

2)将调制信号线缠绕于药柱上，系统上电，调节激光在测试节点的光斑大小，确保光电处理装置中的光敏器件在光斑内；

3)对第二控制器与第一控制器产生的方波进行同频同相操作；

4)调节二级放大电路的放大倍数，放大锁相放大电路的输出电压V6，调节比较电路的参考电压Va，使比较电路的参考电压Va小于负端输入电压V7，即Va<V7，输出电压V8为低电平；

5)将光电处理装置做好防护处理，待爆炸信号到来，第二控制器产生触发信号。

2.根据权利要求1所述的一种爆炸场无线式瞬态触发控制方法，其特征是：所述光电信号处理装置含前置放大电路、二级放大电路、锁相放大电路和比较电路，所述前置放大电路、二级放大电路、锁相放大电路和比较电路的数学关系如下：

1)P1的引脚1为光电池正端，引脚2为光电池负端，Vpd为施加在光电池反向偏置电压，设置R3、R8的参数，使得Vpd<0，光电池产生光电流为i，经U1的I/V转换电路，得到V₀＝-i×R₁，再经高通滤波滤除光电池的暗电流以及反向偏置电压所引起的低频分量，含直流分量，得到电压V1；

2)二级放大电路中同时反馈电阻R2的阻值可调；

3)根据锁相放大电路的滤波原理，检测通道信号包含被测信号与噪声信号，令检测通道信号为f₁＝s₁(t)+n(t)，参考信号为f₂＝s₂(t)，参考信号与被测信号s₁(t)同频，n(t)为噪声信号

假设s₂(t)＝sin(2πft)，则两路信号相乘如下：

经低通滤波器后，只要设置低通滤波器的截止频率f_cut≤f即可将谐波分量滤除，保留直流分量，包含被测信号的幅度信息与相位信息，直流分量正比于被测信号的幅度，锁相放大电路中，V₅＝V₄×V_f，经RC低通滤波器，V6中只保留V5信号的直流分量，经电压跟随器，V7＝V6；

4)比较电路中，爆炸前，调节电阻R13与R14，使得V7>Va，输出电压V8为低电平，爆炸后V7<Va，输出电压V8从低电平跳变到高电平。

3.根据权利要求1所述的一种爆炸场无线式瞬态触发控制方法，其特征是：调制激光由调制激光器产生，所述调制激光器产生的爆炸信号与光电处理装置的信号传输采用激光信号。

4.根据权利要求3所述的一种爆炸场无线式瞬态触发控制方法，其特征是：所述调制激光器选用光斑大小可调的TTL调制激光器。

5.根据权利要求2所述的一种爆炸场无线式瞬态触发控制方法，其特征是：所述锁相放大电路由乘法器电路与低通滤波电路组成，低通滤波电路的截止频率小于第二放大器产生的参考信号的频率。

6.根据权利要求2所述的一种爆炸场无线式瞬态触发控制方法，其特征是：所述光敏器件采用光电池，所述前置放大电路、二级放大电路采用运算放大电路芯片，所述比较电路的运放芯片采用比较器芯片，所述第一控制器和第二控制器由FPGA或DSP或ARM处理器及其外围电路组成。