一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪及其测试方法与流程

1.本发明涉及一种引信测试仪，尤其是一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪及其测试方法。


背景技术：

2.全电子引信在生产过程中，需要多次完成高压脉冲模块充电电流和放电波形的监测和测试。目前全电子引信测试仪中，测试高压脉冲模块充电电流采用的是测量采样电阻上的电压值计算出电流值，测量放电波形是用示波器辅助完成，核心控制模块采用一般集成芯片。
3.然而，在被测电流很大的情况下，采样电阻通过大电流时，发热会使电阻阻值发生变化，从而导致误差的常产生，且阻值的变化是不稳定的，无法通过引入参数进行修正，且将采样电阻串联在测量回路里，高压大电流可能会对测试仪造成损坏；使用示波器辅助测量放电波形时，需要外接示波器，耗时且不方便；一般集成芯片难以扩展，无法升级。基于此，本发明提供一种可隔离测试全电子引信充电电流，在过流、过压等危险情况发生时具有自动保护功能，并且可测试全电子引信放电波形的测试仪。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪及其测试方法。
5.本发明通过以下技术方案得以实现：
6.一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪，包括电源变换模块、fpga核心处理控制模块、充电电流测试模块、放电波形测试模块、模拟指令电路、指令控制及测试结果显示模块；
7.电源变换模块分别与放电波形测试模块、fpga核心处理控制模块、充电电流测试模块相连；
8.fpga核心处理控制模块分别与放电波形测试模块、充电电流测试模块和指令控制及测试结果显示模块相连；
9.模拟指令电路输入端与fpga核心处理控制模块相连，其输出端通过rs485与全电子引信进行信息传递。
10.所述放电波形测试模块包括高速运算放大器和高速adc转换器，高速运算放大器的输出端与高速adc转换器的输入端相连，高速adc转换器采集全电子引信放电波形，避免使用示波器辅助测试全电子引信放电波形。
11.所述充电电流测试模块包括基准电压电路和霍尔传感器，基准电压电路为霍尔传感器提供电源电压，霍尔传感器输出充电电流，使用霍尔传感器时，原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，即在测试仪本身与全电子引信之间实现物理隔离。
12.所述霍尔传感器输出端连接有比较器，霍尔传感器连接在全电子引信供电回路
中，其输出端电压信号输入至设有阈值的比较器，在输入电流超过设定阈值后，fpga核心处理控制模块接收到过流保护信号，瞬时关断产品供电，以保护产品不受损坏。
13.所述电源变换模块包括滤波器和ac-dc电源，滤波器抑制交流电源中的干扰信号后通过ac-dc电源将220v交流电压转换为直流电压。
14.fpga核心处理控制模块包括fpga，fpga选用xilinx公司xc7v690tffg1926型号。
15.一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪的测试方法，其步骤为：
16.a、在全电子引信测试仪的电源变换模块输入端接入220v交流电压，模拟指令输出端接入待测全电子引信；
17.b、打开测试仪，显示屏显示测试仪供电电压和供电电流；
18.c、点击显示屏中“产品加电”，开始对测试仪进行自检，自检显示正常后进入测试；
19.d、点击显示屏中“脱落指令”，测试仪显示一级保险解除正常，并显示一级保险解除时间；
20.e、点击显示屏中“模拟过载”，测试仪显示二级保险解除正常，并显示二级保险解除时间；
21.f、点击显示屏中“点火指令”，测试仪显示高压充电电流，充电时间，并显示三级保险解除正常及三级保险解除时间；
22.g、点击显示屏中“解锁指令”，再任意点击“起爆指令”或“自毁指令”，测试仪显示高压放电状态。
23.fpga核心处理控制模块接收来自霍尔传感器输出端的电压信息，转换为电流并通过rs232总线在显示屏中显示。
24.一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪的测试方法，其特征在于，步骤c中自检流程为：
25.a、进入全电子引信测试流程后，由fpga核心处理控制模块发出全电子引信供电信号，给全电子引信提供供电；
26.b、fpga核心处理控制模块发出全电子引信自检信号，通过r485总线送至全电子引信；
27.c、全电子引信收到后产生特点的自检信息并返回自检信号，fpga核心处理控制模块对全电子引信返回的自检信号进行判断；
28.d、如果自检信号不符合预定要求，fpga核心处理控制模块对全电子引信各功能的不同异常信息进行判别，在指令控制及测试结果显示模块的显示屏中显示自检异常，如果自检信号符合预定要求，全电子引信的自检合格，在显示屏中显示自检正常。
29.自检信息包括起爆信号、各级保险解除信号、充电信号和解锁信号。
30.本发明的有益效果在于：
31.本发明通过霍尔传感器的使用，使测试仪实现了隔离测试充电电流，具有过流过压保护功能；通过高速adc转换器采集全电子引信放电波形，缩短了测试时间，环境适应性较好；使用具备多接口及功能的fpga作为核心处理控制模块的核心器件，具有易于功能扩展、设计升级等优点，可作为通用全电子式引信测试仪的基础装置，具有很高的应用价值。
附图说明
32.图1是本发明的结构示意图；
33.图2是本发明的测试流程图。
34.图中：1-全电子引信测试仪、2-电源变换模块、3-放大波形测试模块、4-fpga核心处理控制模块、5-充电电流测试模块、6-模拟指令电路、7-控制指令及测试结果显示模块、8-全电子引信、9-高速运算放大器、10-高速adc转换器、11-基准电压电路、12-霍尔传感器。
具体实施方式
35.下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
36.实施例一。
37.一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪，包括电源变换模块2、fpga核心处理控制模块4、充电电流测试模块5、放电波形测试模块3、模拟指令电路6、指令控制及测试结果显示模块7；
38.电源变换模块2分别与放电波形测试模块3、fpga核心处理控制模块4、充电电流测试模块5相连；
39.fpga核心处理控制模块4分别与放电波形测试模块3、充电电流测试模块5和指令控制及测试结果显示模块7相连；模拟指令电路6输入端与fpga核心处理控制模块4相连，其输出端通过rs485与全电子引信8进行信息传递。
40.所述放电波形测试模块包括高速运算放大器9和高速adc转换器10，高速运算放大器9的输出端与高速adc转换器10的输入端相连，高速运算放大器9作为阻抗匹配使用，并可以保护高速adc转换器10；高速adc转换器10采集全电子引信8放电波形，避免使用示波器辅助测试全电子引信8放电波形。
41.高速运算放大器9选用ad8041 160mhz轨对轨运算放大器；
42.高速adc转换器10选用max19538全并行adc，高速adc转换器10输出的测试数字量传给fpga核心处理控制模块4，其将测试结果转换为显示数据，通过rs232串口输出到显示屏显示。
43.所述充电电流测试模块5包括基准电压电路11和霍尔传感器12。
44.基准电压电路11选用max6350高精度基准电压源，输出电压为+5v，为霍尔传感器12提供电源电压，通过霍尔传感器12的输出电压得出充电电流，使用霍尔传感器时，原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，即在测试仪本身与全电子引信之间实现物理隔离；霍尔传感器12选用acs712基于霍尔效应的线性电流传感器，量程为10a，soic8贴片封装，对霍尔传感器12的输出电压进行转换可以得到充电电流。将霍尔传感器12输入端串联在全电子引信8的供电回路中，将输出端电压信号输入至比较器，比较器设定阈值，在输入电流超过设定阈值后，fpga核心处理控制模块接4收到过流保护信号，瞬时关断产品供电，以保护产品不受损坏，其最大特点是解决了通过采样电阻测试电流的不稳定性和不准确性，并可在较短时间内切断产品供电。
45.所述电源变换模块2包括滤波器和ac-dc电源，滤波器抑制交流电源中的干扰信号后通过ac-dc电源将220v交流电压转换为直流电压，ac-dc电源模块体积小，重量轻，功率可达200w，为测试仪工作提供电源保障。
46.fpga核心处理控制模块4包括fpga，fpga选用xilinx公司xc7v690tffg1926型号，其功能齐全，资源丰富，为测试仪功能开发提供很大的余量。
47.实施例二。
48.一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪的测试方法，其步骤为：
49.a、在全电子引信测试仪的电源变换模块输入端接入220v交流电压，模拟指令输出端接入待测全电子引信；
50.b、打开测试仪，显示屏显示测试仪供电电压和供电电流；
51.c、点击显示屏中“产品加电”，开始对测试仪进行自检，自检显示正常后进入测试；
52.d、点击显示屏中“脱落指令”，测试仪显示一级保险解除正常，并显示一级保险解除时间；
53.e、点击显示屏中“模拟过载”，测试仪显示二级保险解除正常，并显示二级保险解除时间；
54.f、点击显示屏中“点火指令”，测试仪显示高压充电电流，充电时间，并显示三级保险解除正常及三级保险解除时间；
55.g、点击显示屏中“解锁指令”，再任意点击“起爆指令”或“自毁指令”，测试仪显示高压放电状态。
56.在全电子引信供电回路中，fpga核心处理控制模块接收来自霍尔传感器输出端的电压信息，转换为电流并通过rs232总线在显示屏中显示。
57.一种基于霍尔传感器的全电子引信测试仪的测试方法，其特征在于，步骤c中自检流程为：
58.a、进入全电子引信测试流程后，由fpga核心处理控制模块发出全电子引信供电信号，给全电子引信提供供电；
59.b、fpga核心处理控制模块发出全电子引信自检信号，通过r485总线送至全电子引信，
60.c、全电子引信收到后产生特点的自检信息并返回自检信号，fpga核心处理控制模块对全电子引信返回的自检信号进行判断，
61.d、如果自检信号不符合预定要求，fpga核心处理控制模块对全电子引信各功能的不同异常信息进行判别，在指令控制及测试结果显示模块的显示屏中显示自检异常，如果自检信号符合预定要求，全电子引信的自检合格，在显示屏中显示自检正常。
62.自检信息包括起爆信号、各级保险解除信号、充电信号和解锁信号。