引信鉴别延时系统的实现

2012-02-16 12:19:06来源: 互联网
通过两种输入信号进行判断,当两种输入信号满足设定值且达到可靠设定时间时,才能使触发电压达到预定值,并输出触发信号。文中针对这一思路进行了电路实现的介绍。

  钻地弹引信的传统作用方式之一就是触发延时模武。这在目标介质厚度比较明确的情况下行之有效。但在目标介质厚度比较模糊的情况下,精确设置延时时间,使引信具有“过靶炸”的功能,存在较大困难。在这种情况下,提出一种自动识别侵彻完毕后再启动固定延时的思路,以达到成功做到过靶炸的目的。主要研究内容是研制触发侵彻引信炸点控制电路。

  1 电路原理

  通过两种输入信号进行判断,当且仅当两种输入信号满足设定值且达到可靠设定时间时,即完成图1的功能后,才能使触发电压达到预定值,并输出触发信号。围绕这一类电路的需求,提出了以下引信鉴别延时系统。出于对输入信号一般性的考虑,取一路为模拟信号,另一路为数字信号。

  

 

  图1中,a为模拟输入,b是开关输入。模拟信号经过处理以及整形后,成为方波信号c;当c信号出现上升沿时,通过触发记忆使信号d出现跳变,并且始终保持记忆状态;也正是这种记忆状态保证了以下逻辑判断功能的实现。当且仅当c、b都为“0”并且达到设定时间时,e才出现“1”状态,f作为c、b的与判断结果变为“1”,经过延时g由“0”变成“1”。b,c,d,e,f,g的时序波形如图2所示。

  

 

  c出现上升沿时,触发记忆产生信号d;b和c或非判断出e;然后e和d与判断得到信号f;f延时得到信号g。

  为探索思路的可行性,在电路设计时考虑了两种输入量,一路为A信号(a模拟输入);另一路为B信号(b开关输入)。为明确这两路信号逻辑判断过程的状态,作如下约定:信号A输入大于门限值时为“1”状态,小于门限值时为“0”状态;信号B为“1”状态和“0”状态。

  

 

  通过上述逻辑关系可以看出,逻辑判断初始时刻信号A、B处于零状态;逻辑判断时刻信号A处于“1”状态;保持过程信号A、B处于“0”、“1”状态的并存;但延时动作时,信号A、B都处于稳定的“0”状态。设计的电路需要在逻辑判断初始时刻,电路处于等待状态;信号A动作时,电路开始启动。在保持过程中,为了识别信号A、B何时处于零状态,电路始终进行逻辑判断;当保持完成后,A与B信号均处于“0”状态并且达到设定时间时,系统开始延时充电并输出触发信号;延时功能用RC延时电路来实现。设计电路的原理框图如图3所示。

  

  2.1 延时电路

  由于延时是采用的RC充放电原理实现的,电路充电时间常数t1取决于电阻电容值的匹配情况。其计算公式为

  

d.JPG

 

  其中,R1,C1为延时电路的电阻电容;E为输出触发信号的工作电压;Vc为t1时刻的充电电压,在这里取Vc等于E/2。而在逻辑判断时和保持过程中,A、B信号状态为“1”,电容的充电功能均无法实现;即使在保持过程中由于一些特殊原因偶尔出现有A、B信号状态均为“0”的情况,但都只可能是瞬间行为,不会超过设定的可靠时间常数t1,而且放电时间常数t2<

  2.2 输入控制电路设计

  输入控制电路原理框图如图3所示。

  模拟信号A输入模拟信号放大电路进行放大,经过放大的信号必须要进行滤波处理。使用截止频率为2 kHz的低通滤波电路传感器信号进行滤波。为使电路启动以及逻辑判断功能正确无误,使用比较调整电路。这里设置了一个门限,超过门限表明信号A为“1”,于是启动电路开始动作,系统进入逻辑判断阶段。这时由A信号与B信号共同判断系统所处状态;一旦保持状态完成,延时电路开始工作,系统输出触发信号。

  图4为设计的一种引信鉴别延时电路,直径30mm。

  

h.JPG

 

  3 实验测试结果

  图5是当调节R、C值后,设定可靠延时时间为5 ms,在输入信号满足设定的可靠动作时间时,比较延时电路开始触发输出电路的动作波形。图中通道1为比较延时电路输出端的输出信号g;通道2为逻辑判断电路输出端的信号f。

  

f.JPG

 

  图6是在输入信号不满足设定可靠动作时间的情况下,逻辑判断电路输出端的信号由高电平变为低电平2 ms时电容的充放电情况。图中方波信号为逻辑判断电路输出端的波形,锯齿波为测试电容充放电的波形。

  

g.JPG

 

  图7是在输入信号不满足设定可靠动作时间的情况下,逻辑判断电路输出端的信号由高电平变为低电平4 ms时,电容的充放电情况。图中方波信号为逻辑判断电路输出端波形,锯齿波为测试电容充放电的波形。

  

i.JPG

 

  如图6和图7所示,延时电路电容充电电压受逻辑判断电路输出端的信号的控制。

  4 结束语

  该原理性试验证明本设计思路可行,利用对输入信号进行逻辑判断,然后用RC延时电路设定可靠动作时间,使系统工作可靠性和稳定性较好。

关键字:鉴别  延时系统

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0216/article_14299.html
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