引信鑒別延時系統(tǒng)的實現(xiàn) - 全文

　　通過兩種輸入信號進行判斷，當兩種輸入信號滿足設定值且達到可靠設定時間時，才能使觸發(fā)電壓達到預定值，并輸出觸發(fā)信號。文中針對這一思路進行了電路實現(xiàn)的介紹。

　　鉆地彈引信的傳統(tǒng)作用方式之一就是觸發(fā)延時模武。這在目標介質(zhì)厚度比較明確的情況下行之有效。但在目標介質(zhì)厚度比較模糊的情況下，精確設置延時時間，使引信具有“過靶炸”的功能，存在較大困難。在這種情況下，提出一種自動識別侵徹完畢后再啟動固定延時的思路，以達到成功做到過靶炸的目的。主要研究內(nèi)容是研制觸發(fā)侵徹引信炸點控制電路。

　　1 電路原理

　　通過兩種輸入信號進行判斷，當且僅當兩種輸入信號滿足設定值且達到可靠設定時間時，即完成圖1的功能后，才能使觸發(fā)電壓達到預定值，并輸出觸發(fā)信號。圍繞這一類電路的需求，提出了以下引信鑒別延時系統(tǒng)。出于對輸入信號一般性的考慮，取一路為模擬信號，另一路為數(shù)字信號。

　　圖1中，a為模擬輸入，b是開關(guān)輸入。模擬信號經(jīng)過處理以及整形后，成為方波信號c;當c信號出現(xiàn)上升沿時，通過觸發(fā)記憶使信號d出現(xiàn)跳變，并且始終保持記憶狀態(tài);也正是這種記憶狀態(tài)保證了以下邏輯判斷功能的實現(xiàn)。當且僅當c、b都為“0”并且達到設定時間時，e才出現(xiàn)“1”狀態(tài)，f作為c、b的與判斷結(jié)果變?yōu)椤?”，經(jīng)過延時g由“0”變成“1”。b，c，d，e，f，g的時序波形如圖2所示。

　　c出現(xiàn)上升沿時，觸發(fā)記憶產(chǎn)生信號d;b和c或非判斷出e;然后e和d與判斷得到信號f;f延時得到信號g。

　　為探索思路的可行性，在電路設計時考慮了兩種輸入量，一路為A信號(a模擬輸入);另一路為B信號(b開關(guān)輸入)。為明確這兩路信號邏輯判斷過程的狀態(tài)，作如下約定：信號A輸入大于門限值時為“1”狀態(tài)，小于門限值時為“0”狀態(tài);信號B為“1”狀態(tài)和“0”狀態(tài)。

　　通過上述邏輯關(guān)系可以看出，邏輯判斷初始時刻信號A、B處于零狀態(tài);邏輯判斷時刻信號A處于“1”狀態(tài);保持過程信號A、B處于“0”、“1”狀態(tài)的并存;但延時動作時，信號A、B都處于穩(wěn)定的“0”狀態(tài)。設計的電路需要在邏輯判斷初始時刻，電路處于等待狀態(tài);信號A動作時，電路開始啟動。在保持過程中，為了識別信號A、B何時處于零狀態(tài)，電路始終進行邏輯判斷;當保持完成后，A與B信號均處于“0”狀態(tài)并且達到設定時間時，系統(tǒng)開始延時充電并輸出觸發(fā)信號;延時功能用RC延時電路來實現(xiàn)。設計電路的原理框圖如圖3所示。

　　2 電路設計方案

　　2.1 延時電路

　　由于延時是采用的RC充放電原理實現(xiàn)的，電路充電時間常數(shù)t1取決于電阻電容值的匹配情況。其計算公式為

　　其中，R1，C1為延時電路的電阻電容;E為輸出觸發(fā)信號的工作電壓;Vc為t1時刻的充電電壓，在這里取Vc等于E/2。而在邏輯判斷時和保持過程中，A、B信號狀態(tài)為“1”，電容的充電功能均無法實現(xiàn);即使在保持過程中由于一些特殊原因偶爾出現(xiàn)有A、B信號狀態(tài)均為“0”的情況，但都只可能是瞬間行為，不會超過設定的可靠時間常數(shù)t1，而且放電時間常數(shù)t2<

　　2.2 輸入控制電路設計

　　輸入控制電路原理框圖如圖3所示。

　　模擬信號A輸入模擬信號放大電路進行放大，經(jīng)過放大的信號必須要進行濾波處理。使用截止頻率為2 kHz的低通濾波電路對傳感器信號進行濾波。為使電路啟動以及邏輯判斷功能正確無誤，使用比較調(diào)整電路。這里設置了一個門限，超過門限表明信號A為“1”，于是啟動電路開始動作，系統(tǒng)進入邏輯判斷階段。這時由A信號與B信號共同判斷系統(tǒng)所處狀態(tài);一旦保持狀態(tài)完成，延時電路開始工作，系統(tǒng)輸出觸發(fā)信號。

　　圖4為設計的一種引信鑒別延時電路，直徑30mm。

　　3 實驗測試結(jié)果

　　圖5是當調(diào)節(jié)R、C值后，設定可靠延時時間為5 ms，在輸入信號滿足設定的可靠動作時間時，比較延時電路開始觸發(fā)輸出電路的動作波形。圖中通道1為比較延時電路輸出端的輸出信號g;通道2為邏輯判斷電路輸出端的信號f。