[实用新型]一种爆炸场无线式瞬态触发控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及外场爆炸参数测试用设备领域，特别是涉及一种爆炸场无线式瞬态触发控制装置。

背景技术

各种弹药爆炸时，高温、高压的爆轰产物破坏弹体形成多种毁伤元，如火球、破片和冲击波等。毁伤效果的测试与评估是各类爆炸物研制过程中的必须环节，然而爆炸场测试环境非常恶劣，各类型炸药、武器战斗部威力测试和火箭发动机试验都会在此环境中进行。爆炸场有多种参数均须测试，现场测试节点较多，同一参数的测量节点可多达几十个，各类采集系统中的触发信号需外部提供，且各节点的参数测试必须保证有相同的参考时间，若没有一个标准的触发时刻，试验后数据处理将更加复杂，影响武器弹药威力性能的准确评估。触发控制系统可为测试系统提供可靠的触发信号。目前触发方式主要有无线通信触发法、声触发法、断线触发法和光触发法等。传统的触发系统的不足主要体现在以下几个方面：

1.触发速度慢。无线通信触发方式各节点无需引线连接，但数据传输速度慢，同步时间在毫秒级，同步性较低。声触发法为爆炸产生的声信号作为触发信号，但是声音在空气中传播速度较慢，且受环境温度影响。

2.现场布线不方便。断线触发法将触发线圈缠绕在药柱上，爆炸瞬间线圈断开产生触发信号，该方法需要在药柱与测试仪器之间铺设较长的线缆。爆炸参数测试时破坏性大，传输线缆极易遭受破坏，成本高，现场布线不方便，工作量大。

3.干扰噪声大。光触发法将爆炸光作为触发信号，光传播速度快，且无线式触发，但是光电器件在户外强光下会产生较大的光电流，无法响应爆炸光，测试环境中各种物体瞬时反射到光电器件上的强光也可能导致误触发现象。

综上所述，常见的爆炸场触发方式都无法同时达到无线式、响应速度快与抗干扰能力强等要求。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种爆炸场无线式瞬态触发控制装置，通过该爆炸场无线式瞬态触发控制装置可以解决触发系统中的触发响应速度慢、现场布线不方便以及减小环境光对触发系统的影响等一系列问题，为达此目的，本实用新型提供一种爆炸场无线式瞬态触发控制装置，包括调制光源装置与光电信号处理装置，所述调制光源装置包括第一控制器和调制激光器构成，所述光电信号处理装置包括光敏器件、前置放大电路、二级放大电路、第二控制器、锁相放大电路和比较电路构成，所述第一控制器通过调制信号线接调制激光器，所述光敏器件接收调制激光器产生方波式光信号，所述光敏器件的输出端接前置放大电路，所述前置放大电路的输出端接二级放大电路，所述锁相放大电路的输入端分别接第二控制器的参考信号输出端与二级放大电路的输出端，所述比较电路的输入端接锁相放大电路的输出端，所述比较电路的输出端接第二控制器，所述第二控制器产生触发控制信号提供给外部设备。

本实用新型的进一步改进，所述第一控制器产生的调制信号与第二控制器产生的调制信号为同频同相的方波信号，本实用新型调整信号主要为同频同相的方波信号。

本实用新型的进一步改进，所述第一控制器产生的传输方波式电压信号的调制信号线缠绕于爆炸药柱上，本实用新型信号线可以直接绕于爆炸药柱上。

本实用新型的进一步改进，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，本实用新型主要采用激光信号。

本实用新型的进一步改进，所述调制激光器选用光斑大小可调的TTL调制激光器，本实用新型激光器主要选用光斑大小可调的TTL调制激光器。

本实用新型的进一步改进，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，本实用新型锁相放大电路主要由乘法器电路与低通滤波电路组成。

本实用新型的进一步改进，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，本实用新型运放芯片、控制器可以采用以上类型芯片及处理器。

本实用新型一种爆炸场无线式瞬态触发控制装置，采用光信号传递方式替代传统的引线方式，并通过锁相放大电路原理实现信号的抗干扰处理替代传统的处理方法。采用频率可调的激光发生器，产生频率可调的激光光源。爆炸后，调制光源装置的调制信号线被炸断，激光器无法产生调制光信号，光电处理装置的光敏器件无法接收到与参考信号同频同相的光信号，锁相放大电路输出电压会产生跳变，系统输出触发控制信号，使用后触发响应速度快，现场布线方便，可以进一步减少环境光对触发系统的影响。

附图说明