[发明专利]一种可连续起爆和阻值可调的火工品等效器

说明书

本申请涉及一种可连续起爆和阻值可调的火工品等效器，其包括依次串联连接的一火工品+/‑信号通路，一RS触发电路，一LED低端驱动电路和三个LED灯。该火工品+/‑信号通路由串联在火工品+信号和火工品‑信号间的高速数字隔离芯片，一高精度可调电阻和一2KΩ电阻组成。该2KΩ电阻可短接。

技术领域

本申请涉及一种火工品等效器，具体涉及一种可连续起爆和阻值可调的火工品等效器。

背景技术

在航天器发射任务过程中，器箭分离、太阳电池翼展开、天线展开、转台解锁等关键动作，多采用电起爆火工品装置来实现。

现有技术的解决方法目前主要包括以下几类：

1)传统火工品等效器。

用于验证火工品通路的火工品回路中串联KΩ级电阻或Ω级电阻，当火工品回路中有电流流过时，通过点亮发光二极管的方式验证回路正确性。

2)火工品测试系统。

A.采用了基于PXI技术的硬件平台设计的火工品等效器。主要实现火工品起爆脉冲时序信号的检测、处理、存储和显示，并可通过以太网将数据传递到远程终端进行实时显示。系统由标准商用工控计算机和PXI总线背板、零槽控制器、信号采集与处理模块和数据备份模块，以及电源模块等组成。

B.基于FPGA的智能火工品等效器。待测信号分别从高压信号接头及低压信号接口引入到火工品等效器中，经过预处理电路对其进行整形、滤波、钳位、过流保护及物理隔离后转换为标准电平信号送至信号选择切换电路，嵌入式PC104主机程控选择某一时刻为高压或低压测试状态，以实现脉冲测试采集卡的共用，脉冲测试采集卡负责对脉冲信号高低电平宽度的测试，测试完毕之后将时间数据经PC104总线送至PC104主机实现数据的采集、分析、处理、显示及存储。

C.基于C8051的火工品等效器。根据发火线路等效测试装置的功能需求，发火线路电子等效测试装置由火工品发火测试通路、电源模块、数据采集模块、数据处理模块、显示及报警模块和通信模块几部分组成。其中起爆测试通路由保险丝和固态功率控制器(SSPC)组成，数据处理模块为单片机C8051F020，数据采集模块为霍尔电流传感器AS712和电阻分压电路，显示及报警模块由市面上通用的液晶显示屏、蜂鸣器和指示灯组成，通信模块由采用USB2.0的USB接口电路组成。

目前，卫星领域由于讲究成本，且对火工品的重量、大小和复杂程度均有要求，更多采用相较于火工品测试系统具有成本低、小型化、轻质化、复杂度低等优点的传统型火工品等效器。虽然对于单次起爆或者验证火工品通路的正确性，传统火工品等效器已经能够基本满足要求，但其在使用上仍有缺陷。

具体而言，仍然有以下缺陷：

1)每个火工品通路分别对应一个发光二极管，对于单条指令起爆时，该设计能够满足使用需求。但是目前卫星组合指令起爆时单个火工品通路均为连续两次起爆或三次起爆，中间间隔为1s，因此对于多次起爆时该设计不能满足卫星实际使用要求。即使上述三种火工品测试系统，均是采用每一路只对应一个显示信号，只能通过数据模块所存储数据查询验证，相对复杂。

2)传统火工品等效器在其通路中只串联了某一种电阻，当串联为KΩ级电阻时，该火工品等效器只能验证火工品通路设计的正确性，而对于该通路通过大电流时对星上限流电阻是否有损伤和星上是否具备输出所需瞬态大电流能力等不能进行验证。当串联为Ω级电阻时，该火工品等效器验证了火工品通路设计正确性的同时能够验证通过该通路和限流电阻流过大电流时是否有损伤以及星上是否具备输出所需瞬态大电流能力，但是由于卫星火工品通路中串有限流电阻，该电阻多次通过大电流时容易损坏，因此有次数限制，所以串联为Ω级电阻对于火工品通路多次验证时不能满足应用要求。此外，串联某固定值电阻时，不能以最接近真实卫星回路阻值环境验证火工品通路。

另外，如果采用真实火工品，则危险系数高、测试成本高、破坏力大，属于耗费品。