一种缓冲气囊主动排气系统低延时起爆控制装置的制造方法_2

文档序号:8275172阅读:来源:国知局
板、引线、垫圈、螺钉、以及螺母,其中,底部安装板为平板,其与待空投的货物一起安装在缓冲气囊顶部的货物装载平台上;所述电源和总控开关均安装在货物装载平台上;壳体为六面体形盒体,壳体固定在底部安装板上;电路板上布置有延时继电器、加速度信号处理与缓存电路以及起爆驱动电路,电路板通过垫圈、螺钉、以及螺母连接至壳体的侧板上,并且电路板上的加速度信号处理与缓存电路的敏感方向垂直于货物装载平台;接插件安装在壳体的顶板上,用于电路板与电源、总控开关以及主动排气系统的连接。
[0014]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0015](I)在本发明中,使用了加速度信号处理与缓存电路作为过载敏感部件,其体积小,抗力学环境更强,精度较高。通过调整比较电路的基准电压,可以方便地对阈值进行调整,对宽范围大动态的过载响应较好。通过加速度计的选择,加速度精度可以控制到0.0lg范围数量级,延时控制在Ims范围内。
[0016](2)本发明采用基于数字电路的常“O”积分型单稳态触发电路作为缓存电路,该电路可以将比较器输出的脉宽信号转换为脉宽大于40ms的驱动信号给起爆驱动电路,能够保证主动排气系统接收到的电流信号保持一定时间,可靠起爆。
[0017](3)本发明采用三极管驱动场效应管作为起爆驱动电路的起爆输出开关,使起爆延时降低到ns级别。
[0018](4)本发明的起爆控制装置可以与多路主动排气系统连接,对多路主动排气系统进行同步控制,采用静电泄放电阻(即第五电阻R5)提供主动排气系统的静电泄放通路,保证主动排气系统内火工品的安全可靠。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的起爆控制装置的安装示意图;
[0020]图2为本发明的起爆控制装置的电路示意图;
[0021]图3为本发明的加速度信号处理与缓存电路以及起爆驱动电路的电路示意图;
[0022]图4为本发明的缓冲气囊主动排气系统起爆控制执行流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合附图和具体实施例对根据本发明的缓冲气囊主动排气系统低延时起爆控制装置做进一步详细的说明。
[0024]本发明应用于设置有排气口的缓冲气囊,在此种缓冲气囊的排气口处设置有用于打开排气口进行排气的主动排气系统,通过本发明的起爆控制装置控制主动排气系统,使之打开排气口,实现缓冲气囊的排气。
[0025]实践中,缓冲气囊的主动排气系统根据实际应用情况有不同的设置。这种主动排气系统一般需要外部的控制装置为其提供一定的控制信号,当收到相应的控制信号后,主动排气系统动作,打开排气口实现排气。例如,利用火工品来控制缓冲气囊的排气口,通过本发明的起爆控制装置给火工品提供起爆电流,引爆火工品,开启排气口进行排气。
[0026]需说明的是,本发明的起爆控制装置安装在缓冲气囊顶部,其敏感方向垂直于水平面。如图2所示,根据本发明的缓冲气囊主动排气系统低延时起爆控制装置包括电源、总控开关、延时继电器、加速度信号处理与缓存电路以及起爆驱动电路,其中,延时继电器的供电正端通过总控开关连接至电源正极,延时继电器的供电负端连接至电源负极;加速度信号处理与缓存电路的供电正端通过总控开关连接至电源正极,其供电负端连接至电源负极;起爆驱动电路的供电正端通过延时继电器的一组触点开关连接至延时继电器的供电正端;起爆驱动电路的供电负端连接至电源负极,起爆驱动电路的输出端连接至缓冲气囊的主动排气系统。
[0027]加速度信号处理与缓存电路用于测量缓冲气囊投放至着陆过程中的加速度值,并将与该加速度值对应的电压信号与其内预设的阈值进行比较,如果该电压信号大于阈值,则输出脉宽大于40ms的驱动信号给起爆驱动电路,由起爆驱动电路对驱动信号进行放大处理后给缓冲气囊的主动排气系统提供起爆电流,使得主动排气系统起爆,达到排气的目的;如果与加速度值对应的电压信号小于该阈值,则不做任何处理。
[0028]上述的阈值根据缓冲气囊着陆过程中技术要求中规定的主动排气系统排气口开启时刻过载值决定,当明确了缓冲气囊的主动排气系统排气口开启过载值后,根据加速度计的电压与过载值的对应关系计算出比较电路需要设置的阈值。
[0029]具体地,如图3所示,所述加速度信号处理与缓存电路包括电压转换电路、加速度计U2、滤波电路、比较电路、缓存电路、缓启动电路、以及第一或非门,其中,电压转换电路用于将电源的高电压转换为加速度计、比较电路、缓存电路、缓启动电路可接受的工作电压;加速度计用于测量缓冲气囊投放至着陆过程中的加速度值,并输出与加速度值成正比的电压信号Γ滤波电路对来自加速度计的电压信号进行滤波处理滤除高频噪声后输出给比较电路;比较电路将该滤波后的电压信号与其内预设的阈值进行比较,并在该滤波后的电压信号高于阈值时输出高电平的脉冲信号至缓存电路;缓存电路将该脉冲信号展宽处理后输出脉宽大于40ms的驱动信号至第一或非门的一个输入端;第一或非门的另一输入端与缓启动电路连接;缓启动电路在上电2s内输出高电平的缓启动信号,之后输出低电平的缓启动信号,使得第一或非门开启;第一或非门开启之后,对来自缓存电路的驱动信号进行取反运算,并将运算后的驱动信号输出给起爆驱动电路;如果滤波后的电压信号低于阈值,则不做任何处理。
[0030]如图所示,在本优选实施例中,电压转换电路包括三端稳压器Ul和第一电容Cl。加速度计U2选用芯片MMA2244KEG。滤波电路包括第六电阻R6和第三电容C3。比较电路包括比较器U3A、第^^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第五电容C5、第六电容C6以及第九电阻R9。
[0031]三端稳压器Ul的输入端连接电源正极,电源负极连接至三端稳压器Ul的接地端,第一电容Cl连接在三端稳压器Ul的输出端与接地端之间;加速度计U2的供电管脚8接三端稳压器Ul的输出端,加速度计U2的接地管脚7接地,加速度计U2的接地管脚7与供电管脚8通过第四电容C4相连;第六电阻R6和第三电容C3顺序地连接在加速度计U2输出管脚5与接地管脚7之间;比较器U3A的正向输入端连接在第六电阻R6与第三电容C3之间,第十一电阻Rll和第十三电阻R13并联组成第一并联电路,第十二电阻R12和第五电容C5并联组成第二并联电路,第一并联电路和第二并联电路顺序串接在三端稳压器Ul的输出端与地之间,并且比较器U3A的负向输入端连接在第一并联电路与第二并联电路之间,比较器U3A的供电端连接至三端稳压器Ul的输出端,比较器U3A的接地端接地,比较器U3A的输出端作为整个比较电路的输出端,第六电容C6连接在比较器U3A的供电端与地之间,并且第九电阻R9连接在比较器U3A的输出端与供电端之间。
[0032]本实施例中,加速度计U2的其它管脚1-4和9-16悬置即可。
[0033]缓存电路采用基于数字电路的常“O”积分型单稳态触发电路,包括第二或非门U5A、第三或非门U6A与第十四电阻R14、第七电容C7、第八电阻R8以及第七电阻R7。第二或非门U5A的第一引脚通过第七电阻R
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