一种通用的导弹电点火具检测系统的制作方法

1.本发明属于自动测量技术领域，具体涉及一种通用的导弹电点火具检测系统。


背景技术：

2.火箭弹在运输及存储过程中，由于受到振动及环境潮湿等因素，其电点火具的电阻值可能会出现变大或开路等故障，从而导致火箭弹在点火发射时火箭弹留膛，为了避免此类故障现象的发生，必须在装弹前对火箭弹电点火具的电阻值进行安全有效的测试。由于火箭弹电点火具电阻值较小，施加一定电流和时间将会击发其工作，而现有的各种通用电阻测试仪器并非针对火箭弹电点火具专门设计的，如果用来测量其电阻值时，则存在安全性、可靠性、测量精度、操作难度大等问题，所以有必要研发一套专用针对火箭弹电点火具电阻值测试仪及系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种通用的导弹电点火具检测系统，用以解决现有电阻检测设备无法更加安全、稳定实现火箭弹电点火具微小电阻检测的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种通用的导弹电点火具检测系统，包括主控制器，以及分别与主控制器连接的按键模块、显示模块、语音模块、电池管理模块和电阻检测模块；所述电阻检测模块包括小电流产生模块和信号调理模块，所述小电流产生模块和信号调理模块分别与主控制器连接，所述小电流产生模块作用于待测电阻，待测电阻产生电压信号，并经信号调理模块放大、转换处理后发送至主控制器进行识别判断，所述小电流产生模块包括作用于待测电阻上的小电流电源、设在小电流电源输出端和待测电阻电路之间的输出时间硬件控制电路。
5.进一步，所述输出时间硬件控制电路包括mos管（n6）、继电器（jk2）、六路反向斯密特触发器（u18a、u18b、u18c、u18d、u18e、u18f）、三极管（q7、q8）、二极管（d11、d12、d13）、电阻（r145）、电容（c154）；mos管（n6）的源极与小电流电源输出端连接，mos管（n6）的漏极与继电器（jk2）进线端连接，继电器（jk2）出线接测试卡钳，测试卡钳负极回线端信号接地；三极管（q7）的集电极引出两条接线，并分别接至小电流电源输出端和mos管（n6）的控制栅端，三极管（q7）的发射极接地；两路反向斯密特触发器（u18a、u18b）串接后，反向斯密特触发器（u18a）的输出端接至三极管（q7）基极，反向斯密特触发器（u18b）的输入端接至系统提供的正电源（vcc），反向斯密特触发器（u18b）和正电源（vcc）之间引出信号输送线接入主控制器，信号输送线上接入二极管（d11）；反向斯密特触发器（u18e）输入端接至mos管（n6）漏极与继电器（jk2）之间接点，反向斯密特触发器（u18e）输出端与二极管（d12）和电阻（r145）并联后的一个接点连接，二极管（d12）和电阻（r145）并联后的另一接点与电容（c154）连接，电容（c154）一端接地，二极管（d12）和电阻（r145）并联后的另一接点还连接反向斯密特触发器（u18c）输入端，反向斯密特触发器（u18c）输出端接至反向斯密特触发器（u18f）输入端，反向斯密特触发器（u18f）输出端接至三极管（q8）基极，三极管（q8）发射极接地，三极管
（q8）集电极接至继电器（jk2）供电回路上，反向斯密特触发器（u18d）的输入端接至反向斯密特触发器（u18c）和反向斯密特触发器（u18f）之间的接点上，反向斯密特触发器（u18d）输出端串接二极管（d13）后接至反向斯密特触发器（u18b）和正电源（vcc）之间的接点上。
6.进一步，所述继电器（jk2）与测试卡钳之间的接线上设有并联接入的高精度电阻（r150、r151、r152、r153），测试卡钳信号接地的接线上设有并联接入的高精度电阻（r160、r161、r162、r163）。
7.进一步，所述继电器（jk2）出线端与高精度电阻（r150、r151、r152、r153）之间的接线上设有信号接地的稳压二极管（zd5）。
8.进一步，所述信号调理模块包括运算放大器（u19）、高精度24位ad转换器（u20）；所述运算放大器（u19）同向输入端接至高精度电阻（r150、r151、r152、r153）与测试卡钳之间的接点上，运算放大器（u19）反向输入端接至测试卡钳与高精度电阻（r160、r161、r162、r163）之间接线接点上，运算放大器（u19）输出端接至高精度24位ad转换器（u20）输入端，高精度24位ad转换器（u20）的输出端接至主控制器。
9.进一步，所述运算放大器（u19）的同向输入端和反向输入端接线上分别设有信号接地的稳压二极管（zd6、zd7）。
10.进一步，所述运算放大器（u19）的同向输入端和反向输入端接线上分别接入限流电阻（r154、r159）。
11.进一步，所述反向斯密特触发器（u18c）和反向斯密特触发器（u18f）之间接线上设有另一接点，该接点连接发光二极管（red），发光二极管（red）一端接地，该接点还引出一接线并接至主控制器。
12.本发明的有益效果是：1、本发明中，对火箭弹电点火具的电阻检测采用微小电流加可控制时间的测试原理进行电阻检测，其中时间可控制并非采用系统软件进行控制，而使采用输出时间硬件控制电路来完成，这样可更加有效、更加安全的避免检测电流长时间作用于待测电阻而影响火箭弹电点火具的系统性能；2、本发明中，小电流产生模块设有输出时间硬件控制电路，输出时间硬件控制电路的通断由二极管d12、电阻r145和电容c154构成的快充慢放电路进行触发控制，可同时控制mos管n6和继电器jk2的通断，不受系统软件影响，使系统检测更加安全、稳定、可靠；3、本发明中，小电流产生模块的电路上设有两组高精电阻进行限流，确保输出电流安全、稳定、精准；信号调理模块的电路上设有过流保护电路，信号调理模块的电路上设有确保测量电流输出严格限制在安全值内的限流电阻；通过上述改进，进一步提升了火箭弹电点火具电阻测量的安全性、稳定性和测量精度。
附图说明
13.图1为本发明的系统控制框图。
14.图2为本发明中小电流产生模块和信号调理模块的电路图。
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明优选实施例进行说明：
如图1和2所示，一种通用的导弹电点火具检测系统，该系统包括主控制器1、按键模块2、显示模块3、语音模块4、电池管理模块5和电阻检测模块6；按键模块2、显示模块3、语音模块4、电池管理模块5和电阻检测模块6分别与主控制器1连接；按键模块2提供人机操作界面；显示模块3用于检测结论显示；语音模块4用于语音播报；电池管理模块5用于系统充放电控制；电阻检测模6块用于待测电阻的检测。电阻检测模块6包括小电流产生模块6-1和信号调理模块6-2；小电流产生模块6-1用于给待测电阻提供微小电流，使待测电阻两端产生安全电压；信号调理模块6-2对电阻两端产生的安全电压进行放大转换后输入至主控制器1进行识别判断。小电流产生模块6-1包括作用于待测电阻上的小电流电源6-1-1、设在小电流电源6-1-1输出端和待测电阻电路之间的输出时间硬件控制电路6-1-2；小电流电源6-1-1提供微小电流；输出时间硬件控制电路6-1-2对电流输出时间进行硬件控制，使电流短时输出，确保测量的安全和稳定。
16.输出时间硬件控制电路6-1-2包括mos管n6、继电器jk2、六路反向斯密特触发器（u18a、u18b、u18c、u18d、u18e、u18f）、三极管q7、三极管q8、二极管（d11、d12、d13）、电阻r145、电容c154。mos管n6用于对测试电路供电异常进行控制，mos管n6断开后小电流电源6-1-1无法供电；mos管n6的源极与小电流电源6-1-1输出端连接，mos管n6的漏极与继电器jk2进线端连接，继电器jk2出线端接至航空插座，航空插座通过测试电缆外接测试卡钳本体，卡钳用于待测电阻的直接检测；继电器jk2用于测试电路供电的常规通断控制，航空插座负极回线端信号接地；继电器jk2与航空插座之间的接线上设有并联接入的高精度电阻（r150、r151、r152、r153），航空插座信号接地的接线上设有并联接入的高精度电阻（r160、r161、r162、r163）；继电器jk2出线端与高精度电阻（r150、r151、r152、r153）之间的接线上设有信号接地的稳压二极管zd5；设置的高精度电阻（r150、r151、r152、r153）和高精度电阻（r160、r161、r162、r163）用于实现限流作用，配合稳压二极管zd5的过流保护作用，可实现微小电流通过待测电阻，确保待测电阻检测的安全性和稳定性。三极管q7的集电极引出两条接线，并分别接至小电流电源6-1-1输出端和mos管n6的控制栅端，三极管q7的发射极接地，此时，mos管n6的通断受控于三极管q7；两路反向斯密特触发器u18a、u18b串接后，反向斯密特触发器u18a的输出端接至三极管q7基极，反向斯密特触发器u18b的输入端接至系统提供的正电源vcc；利用两路反向斯密特触发器u18a、u18b的电位变化触发三极管q7的通断。反向斯密特触发器u18b和正电源vcc之间引出信号输送线接入主控制器1，信号输送线上接入二极管d11；主控制器1通过信号输送线利用二极管d11控制反向斯密特触发器u18b的输入端的电位，间接控制mos管n6的通断。反向斯密特触发器u18e输入端接至mos管n6漏极与继电器jk2之间接点，反向斯密特触发器u18e输出端与二极管d12和电阻r145并联后的一个接点连接，二极管d12和电阻r145并联后的另一接点与电容c154连接，电容c154一端接地，二极管d12和电阻r145并联后的另一接点还连接反向斯密特触发器u18c输入端，反向斯密特触发器u18c输出端接至反向斯密特触发器u18f输入端，反向斯密特触发器u18f输出端接至三极管q8基极，三极管q8发射极接地，三极管q8集电极接至继电器jk2供电回路上；二极管d12、电阻r145和电容c154构成快充慢放电路，放电时间短暂，且放电后能够实现三极管q8的通断控制，进而实现继电器jk2供电回路关闭，实现电路保护。反向斯密特触发器u18d的输入端接至反向斯密特触发器u18c和反向斯密特触发器u18f之间的接点上，反向斯密特触发器u18d输出端串接二极管d13后接至反向斯密特触发器u18b和正电源vcc之间的
接点上；反向斯密特触发器u18d用于拉低反向斯密特触发器u18b输入端的电位实现三极管q7的截止，进而实现通过快充慢放电路间接完成mos管n6的通断控制。快充慢放电路可同时控制继电器jk2和mos管n6，促使电路检测过程更加安全。
17.反向斯密特触发器u18c和反向斯密特触发器u18f之间接线上设有另一接点，该接点连接发光二极管red，发光二极管red一端接地，发光二极管red触发后点亮显示测试异常，提示测试完成需停止操作；该接点还引出一接线并接至主控制器1；当继电器jk2断电时发光二极管red触发实现灯光提示，同时主控制器1利用对该接点的电位变化获知当前检测状态并向显示模块3发送指令，实现显示屏展示状态信息。
18.信号调理模块包括运算放大器u19、高精度24位ad转换器u20；运算放大器u19同向输入端接至高精度电阻（r150、r151、r152、r153）与航空插座之间的接点上，运算放大器u19反向输入端接至测试卡钳与高精度电阻（r160、r161、r162、r163）之间接线接点上，运算放大器u19输出端接至高精度24位ad转换器u20输入端，高精度24位ad转换器u20的输出端接至主控制器1。运算放大器u19的同向输入端和反向输入端接线上分别设有信号接地的稳压二极管zd6和稳压二极管zd7，用于过流保护。运算放大器u19的同向输入端和反向输入端接线上分别接入限流电阻r154和限流电阻r159，利用限流电阻r154和限流电阻r159的限流作用确保测量电流输出严格限制在安全值内。
19.本发明的工作过程及原理是：被测量火箭弹的待测电阻通过测试卡钳与主控制器1建立连接；主控制器1通过小电流产生模块6-1产生微小电流作用在被测火箭弹的待测电阻上，产生安全电压，该电压通过信号调理模块6-2的运算放大器u19放大后进入高精度24位ad转换器u20，转换成数字信号输入主控制器1；由主控制器1判断测试结果给出测试结论，电阻测量值和测试结论在显示模块3上进行显示，并可通过语音模块4进行语音通报，主控制器1可记录和存储测试结果信息，测试完成后可根据需要查询相关信息，按键模块3提供人机操作界面，系统采用锂电池供电，电池管理模块5负责监测电池电压；测试时小电流产生模块6-1的输出时间硬件控制电路6-1-2在达到一定时间后自动实现电路切段，时间控制不受系统软件控制，由物理硬件实现，增加了测试时的安全性和稳定性。
20.输出时间硬件控制电路的工作原理是：（卡钳接电阻后，卡钳开关开启，系统会给检测端口pouton一个信号，pouton使正电源vcc接点处产生一个高电平；开机后正电源vcc持续供电，由于pouton的作用使3触电为低电平）如图2所示，检测初始，正电源vcc在系统控制下持续供电；主控制器1在测试卡钳开关未触发前维持检测端口pouton处于低电平，在二极管d11作用下促使反向斯密特触发器u18b的输入端为低电平输出端为高电平，反向斯密特触发器u18a的输入端为高电平输出端为低电平，此时三极管q7处于非导通状态，进而使mos管n6无法导通；此时，反向斯密特触发器u18e的输入端为低电平输出端为高电平，电流快速从二极管d12通过，快速给电容c154充电，充满后反向斯密特触发器u18c输入端为高电平输出端为低电平，反向斯密特触发器u18f的输入端为低电平输出端为高电平，此时三极管q8导通，继电器jk2的供电回路导通；虽然继电器jk2得电后其进线端和出线端导通，但由于mos管n6没有导通，小电流电源6-1-1（+5.000v）没有导通，待测电阻无电流通过；反向斯密特触发器u18c输出端和反向斯密特触发器u18f输入端维持低电平时，发光二极管red不亮。
21.开始进行检测时，测试卡钳上的开关触发，主控制器1的检测端口pouton变为高电
平，在二极管d11作用下使反向斯密特触发器u18b输入端变为高电平，反向斯密特触发器u18b的输出端则为低电平，反向斯密特触发器u18a的输入端为低电平输出端为高电平，此时三极管q7导通，小电流电源（+5.000v）在三极管q7导通后给mos管n6栅极施加一个电压，进而使mos管导通，继电器jk2的进线端实现供电；此时，反向斯密特触发器u18e的输入端变为高电平输出端为低电平，电容c154存储有电荷，通过电阻r145缓慢放电，电容c154放电时间可控，根据设计需要可控制在2s以内或10s以内；电容c154放电过程中，反向斯密特触发器u18c输入端为高电平输出端为低电平，反向斯密特触发器u18f的输入端为低电平输出端为高电平，三极管q8导通，继电器jk2使小电流电源6-1-1（+5.000v）可以作用于待测电阻上；放电过程中反向斯密特触发器u18d输入端为低电平输出端为高电平，在二极管d13截止作用下对后端短路不影响；电容c154放电完成后反向斯密特触发器u18c输入端变为低电平输出端变为高电平，反向斯密特触发器u18f的输入端为高电平输出端为低电平，此时三极管q8不导通，继电器jk2的供电回路不导通，继电器jk2失电其进线端和出线端断开，小电流电源6-1-1（+5.000v）无法供电；电容c154放电完成后，反向斯密特触发器u18d的输入端为高电平输出端为低电平，并拉低反向斯密特触发器u18b输入端的电位，使反向斯密特触发器u18b输入端变为低电平，反向斯密特触发器u18a的输出端为变为低电平，三极管q7不导通，mos管n6截断电流，小电流电源6-1-1（+5.000v）无法供电；反向斯密特触发器u18c输出端和反向斯密特触发器u18f输入端为高电平时，发光二极管red被触发并发出红色亮光进行提示，同时主控制器利用pouterr端口获知当前电路导通状态。

技术特征：
1.一种通用的导弹电点火具检测系统，包括主控制器，以及分别与主控制器连接的按键模块、显示模块、语音模块、电池管理模块和电阻检测模块；所述电阻检测模块包括小电流产生模块和信号调理模块，所述小电流产生模块和信号调理模块分别与主控制器连接，所述小电流产生模块作用于待测电阻，待测电阻产生电压信号，并经信号调理模块放大、转换处理后发送至主控制器进行识别判断，其特征在于，所述小电流产生模块包括作用于待测电阻上的小电流电源、设在小电流电源输出端和待测电阻电路之间的输出时间硬件控制电路。2.如权利要求1所述的一种通用的导弹电点火具检测系统，其特征在于，所述输出时间硬件控制电路包括mos管（n6）、继电器（jk2）、六路反向斯密特触发器（u18a、u18b、u18c、u18d、u18e、u18f）、三极管（q7、q8）、二极管（d11、d12、d13）、电阻（r145）、电容（c154）；mos管（n6）的源极与小电流电源输出端连接，mos管（n6）的漏极与继电器（jk2）进线端连接，继电器（jk2）出线接测试卡钳，测试卡钳负极回线端信号接地；三极管（q7）的集电极引出两条接线，并分别接至小电流电源输出端和mos管（n6）的控制栅端，三极管（q7）的发射极接地；两路反向斯密特触发器（u18a、u18b）串接后，反向斯密特触发器（u18a）的输出端接至三极管（q7）基极，反向斯密特触发器（u18b）的输入端接至系统提供的正电源（vcc），反向斯密特触发器（u18b）和正电源（vcc）之间引出信号输送线接入主控制器，信号输送线上接入二极管（d11）；反向斯密特触发器（u18e）输入端接至mos管（n6）漏极与继电器（jk2）之间接点，反向斯密特触发器（u18e）输出端与二极管（d12）和电阻（r145）并联后的一个接点连接，二极管（d12）和电阻（r145）并联后的另一接点与电容（c154）连接，电容（c154）一端接地，二极管（d12）和电阻（r145）并联后的另一接点还连接反向斯密特触发器（u18c）输入端，反向斯密特触发器（u18c）输出端接至反向斯密特触发器（u18f）输入端，反向斯密特触发器（u18f）输出端接至三极管（q8）基极，三极管（q8）发射极接地，三极管（q8）集电极接至继电器（jk2）供电回路上，反向斯密特触发器（u18d）的输入端接至反向斯密特触发器（u18c）和反向斯密特触发器（u18f）之间的接点上，反向斯密特触发器（u18d）输出端串接二极管（d13）后接至反向斯密特触发器（u18b）和正电源（vcc）之间的接点上。3.如权利要求2所述的一种通用的导弹电点火具检测系统，其特征在于，所述继电器（jk2）与测试卡钳之间的接线上设有并联接入的高精度电阻（r150、r151、r152、r153），测试卡钳信号接地的接线上设有并联接入的高精度电阻（r160、r161、r162、r163）。4.如权利要求3所述的一种通用的导弹电点火具检测系统，其特征在于，所述继电器（jk2）出线端与高精度电阻（r150、r151、r152、r153）之间的接线上设有信号接地的稳压二极管（zd5）。5.如权利要求3所述的一种通用的导弹电点火具检测系统，其特征在于，所述信号调理模块包括运算放大器（u19）、高精度24位ad转换器（u20）；所述运算放大器（u19）同向输入端接至高精度电阻（r150、r151、r152、r153）与测试卡钳之间的接点上，运算放大器（u19）反向输入端接至测试卡钳与高精度电阻（r160、r161、r162、r163）之间接线接点上，运算放大器（u19）输出端接至高精度24位ad转换器（u20）输入端，高精度24位ad转换器（u20）的输出端接至主控制器。6.如权利要求5所述的一种通用的导弹电点火具检测系统，其特征在于，所述运算放大器（u19）的同向输入端和反向输入端接线上分别设有信号接地的稳压二极管（zd6、zd7）。
7.如权利要求6所述的一种通用的导弹电点火具检测系统，其特征在于，所述运算放大器（u19）的同向输入端和反向输入端接线上分别接入限流电阻（r154、r159）。8.如权利要求2所述的一种通用的导弹电点火具检测系统，其特征在于， 所述反向斯密特触发器（u18c）和反向斯密特触发器（u18f）之间接线上设有另一接点，该接点连接发光二极管（red），发光二极管（red）一端接地，该接点还引出一接线并接至主控制器。

技术总结
本发明公开了一种通用的导弹电点火具检测系统；该系统包括主控制器，以及分别与主控制器连接的按键模块、显示模块、语音模块、电池管理模块和电阻检测模块；所述电阻检测模块包括小电流产生模块和信号调理模块，所述小电流产生模块和信号调理模块分别与主控制器连接，所述小电流产生模块作用于待测电阻，待测电阻产生电压信号，并经信号调理模块放大、转换处理后发送至主控制器进行识别判断，所述小电流产生模块包括作用于待测电阻上的小电流电源、设在小电流电源输出端和待测电阻电路之间的输出时间硬件控制电路。本发明可以解决现有电阻检测设备无法更加安全、稳定实现火箭弹电点火具微小电阻检测的技术问题。火具微小电阻检测的技术问题。火具微小电阻检测的技术问题。


技术研发人员：刘存忠 张永军 武艳 刘天柏 甘玉红 王国斌 李艳
受保护的技术使用者：兰州北方机电有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/8