摘 要：本文介绍了一种靶后炸点距离测试仪前放装置的设计,该装置通过采集弹丸从发射到爆炸过程所产生的各种光信号,运用光纤编码的原理分析得到的光信号,从而确定炸点的距离。该装置设计新颖、精度高,配合后置的瞬态记录仪可进行实时测量和纪录。关键词：炸点;光信号;光纤编码;瞬态记录仪光电测试技术是光学技术与电子学技术相结合而产生的一门新兴的测试技术。它利用电子技术对光学信息进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和
摘 要：本文介绍了一种靶后炸点距离测试仪前放装置的设计,该装置通过采集弹丸从发射到爆炸过程所产生的各种光信号,运用光纤编码的原理分析得到的光信号,从而确定炸点的距离。该装置设计新颖、精度高,配合后置的瞬态记录仪可进行实时测量和纪录。
关键词：炸点;光信号;光纤编码;瞬态记录仪
光电测试技术是光学技术与电子学技术相结合而产生的一门新兴的测试技术。它利用电子技术对光学信息进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示等。由于光电测试技术是一种非接触式的测试方法,而且测试速度快、测试精度高;能自动、连续地进行测试;可以进行遥测;便于自动纪录;可以与电子计算机相结合进行处理;可采用微处理机做成智能仪器等,从而使光电测试技术在各个领域得到广泛的应用。本文讨论的靶后炸点测试仪就是光电测试技术的具体应用,而作为此测试系统的关键部分——前放装置,实际上就是一个光电传感器。
靶后炸点距离测试仪的工作原理
为了增加弹丸的爆炸威力和爆炸的精确性,一些弹丸的爆炸点必须严格地控制在某一范围内。这里的爆炸点也称炸点,它是某些弹丸的重要参数,也是弹丸制造质量的重要参考指标。因此,在弹丸制造出来之后,对弹丸的炸点的测试也就显得尤为重要。
本测试系统采用光电测试方法对靶后炸点进行测试,其基本的测试原理是采用光纤编码技术来设计光电探头,对弹丸在靶后实时飞行而产生的所有光（与铝板的碰光、弹尾的曳光、引信开始起爆的起爆光以及弹丸被引信完全起爆的爆炸光）进行实时采集处理,得出多路光电信号,通过瞬态记录仪记录分析这多路信号,再根据特殊的光纤编码排列方法,得出具体是哪一根光纤对应的弹丸飞行平面的位置上起爆的,从而完成我们对炸点位置的测试。
整个系统的两个核心部件——前放装置和瞬态纪录仪是完成此测试系统的关键。而系统的光电传感器更是设计的关键所在,它设计的优劣直接影响后面的转化处理电路和整个系统的测试精度。因此,我们首先要解决好前放装置的设计。
数学模型的建立
在弹丸炸点测试方面,高速的同步摄影和面阵的CCD是当前比较流行的测试方法。高速摄影技术是通过实时捕捉弹丸的影像,从而确定炸点的位置。这种技术在精度上虽然有保障,但也存在问题,如弹丸飞行时间过长,需要采集的图像也变得无穷大,而且弹丸弹道也不是标准的直线,高速摄影的同步性很难保证,还有,如弹丸出膛后,速度特别快,命中目标到完全爆炸只是一瞬间的事情,高速摄影技术也很难满足测试要求;面阵的CCD也是通过成像的技术实时地捕捉弹丸的影像,这就需要很高的响应速度和信号处理电路,当前的CCD摄像器件无法满足这种要求。因此,我们在此课题中采用的光电测试技术来完成此项测试,无论在精度方面,还是在实时性方面都得到了很大的提高,而且相对于同步摄影和面阵CCD技术,它是一种既经济又实用测试技术。按照提出的设计要求和测试精度,我们建立了如下数学模型。
其中,弹丸在预定的直线弹道上飞行,由于在纵向偏离弹道的位移非常小,所以在这里我们主要考虑弹丸在水平方向的位置。在弹丸穿过靶面后,会在弹丸飞行的平面内爆炸,那么在这个长方形内,我们需要测试出炸点到靶面的水平距离。
前放装置的设计
