一种电子雷管发火电容的精密测量电路的软件实现方法与流程

本发明涉及智能软件，特别涉及一种电子雷管发火电容的精密测量电路的软件实现方法。

背景技术：

1、发火电容是电子雷管模组中的关键组成部分，也是主要的储能元件。电子雷管在起爆前，通过起爆器对发火电容进行充电。在起爆延时过程中，存储在发火电容中的电荷为电子雷管提供工作电流，并在延时结束后提供引爆点火电阻的能量。故发火电容的性能直接决定了电子雷管的产品品质，成本昂贵但低温性能较好的钽电容，一般用于制作低温特性较好的电子雷管；成本低廉但低温特性差的电解电容，用于制作常规的电子雷管。无论使用哪一种类型的发火电容，精确测量其容值，都是必不可少的。当前主流的测量方法有：外部电桥测量法、固定电压充电测量法、满电放电测量法等。使用外部电桥测量，其精度较高且稳定性好，但测量电路无法集成到电子雷管内部的电路板中，故在施工现场无法使用。使用固定电压充电来测量电容值，电路简单且容易集成，但因电容容量与充电电压是非线性关系，导致测量误差较大。满电放电测量法利用的电容的放电特性来测量，电路简单且测量误差也可控，但需要用高电压(一般大于20v)对电容充满电才可以测量。然而，电子雷管是火工品，不允许生产测试过程中存在高电压，从本质安全角度，这种测量方式是不可取的。

2、因此，本发明提出一种电子雷管发火电容的精密测量电路的软件实现方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种电子雷管发火电容的精密测量电路的软件实现方法，用以通过构建目标约束函数集为解决成本过高、精度过低以及安全性过低的问题提供基础，且通过构建目标测量电路为后续对发火电容进行软件测试提供便利，且通过获取测量程序以及程序所产生的数据进行处理，便于对电路进行有效调节，进一步保证对发火电容的可靠性测量。

2、本发明提供一种电子雷管发火电容的精密测量电路的软件实现方法，包括：

3、步骤1：获取针对发火电容的目标要求，并构建得到所述发火电容的目标约束函数集；

4、步骤2：对所述目标约束函数集进行函数解析，确定关键设计参数，并与电路设计库进行匹配，构建得到针对所述发火电容的目标测量电路；

5、步骤3：锁定所述目标测量电路中的多级子电路，并根据每级子电路的电路属性以及电路连接关系，确定所述目标测量电路的测量程序；

6、步骤4：基于软件平台应用所述测量程序来对所述目标测量电路进行第一操作处理以及对发火电容进行第二操作处理，并依据所述测量程序中的结果记录设定条件，得到针对第一操作处理的第一结果数组以及针对第二操作处理的第二结果数组；

7、步骤5：对所述第一结果数组以及第二结果数组进行结果解析，确定所述目标测量电路的设置合理值以及发火电容的初始电容值；

8、步骤6：对所述设置合理值与初始电容值进行分析，确定与标准电容值的差异度；

9、若所述差异度小于预设度，则保持目标测量电路不变；

10、否则，基于差异度、第一结果数组中的第一差异信息以及第二结果数组中的第二差异信息，对所述目标测量电路进行持续调整。

11、优选的，步骤1，包括：

12、解析所述目标要求确定构建测量发火电容的电路的器件数量以及器件成本、对发火电容的测量精度、对发火电容的测量安全性；

13、基于所述器件数量以及器件成本，且结合第一变动范围构建第一约束函数；

14、基于测量精度且结合第二变动范围构建第二约束函数；

15、基于测量安全性且结合第三变动范围构建第三约束函数；

16、其中，目标约束函数集即为：第一约束函数、第二约束函数以及第三约束函数。

17、优选的，步骤2，包括：

18、获取所述发火电容的电容制备流程，并从流程-解析数据库中获取得到解析模型对所述目标约束函数进行函数解析，得到关键设计参数；

19、将所述关键设计参数分别填充到电路设计表中得到设计参考描述；

20、将所述设计参考描述与电路设计库进行匹配，得到每个目标器件的器件型号以及器件连接情况，得到所述发火电容的目标测量电路。

21、优选的，步骤3，包括：

22、根据每级子电路的电路构造图确定对应级子电路的电路接口，并根据所述电路接口所处的接口位置且结合程序第一数据库向对应电路接口分配第一程序，同时，根据对应级子电路的电路属性以及电路连接关系且结合第二程序数据库，向对应电路接口分配第二程序；

23、将同级子电路中每个电路接口的第一程序与第二程序进行匹配，确定对应电路接口的一致程序的第一程序量s01、基于第一程序的不一致程序的第二程序量s02以及基于第二程序的不一致程序的第三程序量s03；

24、确定所述第一程序量s01、第三程序量s02基于第一程序的第一布局，同时，确定所述第一程序量s01、第二程序量s03基于第二程序的第二布局；

25、根据所述第一布局以及第二布局，计算对相应电路接口的程序调整概率g0；

26、

27、

28、其中，g1表示基于第一布局的不一致分布概率；g2表示基于第二布局的不一致分布概率；c0(c1,c2)表示基于第二程序量s02所对应程序在第一程序中分布位置c1以及基于第三程序量s03所对应程序在第二程序中分布位置c2的位置占比；σ12表示基于1-max(g1,g2)、1-c0(c1,c2)的方差；δ1表示概率调节函数；[]表示取整符号；

29、若所述程序变更概率大于或等于预设概率，则基于min(s01,s02,s03)确定第一保留程序量；

30、否则，根据与对应电路接口连接的线路分叉数量以及并联连接数量，确定每个程序量所对应程序的允许增加内容以及允许删减内容，并分别计算每个程序量所对应的程序可靠性；

31、

32、其中，ki表示第i个程序量所对应的程序可靠性，i＝1，2，3；yi(zi,si,s0i)表示基于zi,si,s0i所对应程序的对比分析函数；m1i表示第i个程序量所对应满足判断条件g1中的元素个数；ri(f0,b0)表示基于对应电路接口下的线路分叉数量f0与并联连接数量b0对第i个程序量的优化函数，取值范围为(0.8，1.1)；

33、基于max(k1,k2,k3)确定第二保留程序量；

34、以保留程序量对应的程序为基准，对剩余程序量对应的程序进行协调处理，得到针对电路接口的最后程序；

35、对同级子电路中每个电路接口的最后程序进行程序之间的第一矛盾消除处理以及对不同级子电路中的电路程序进行程序之间的第二矛盾消除处理，得到所述目标测量电路的测量程序。

36、优选的，计算每个程序量所对应的程序可靠性之前，还包括：

37、确定每个程序量所满足对应判断条件的情况，其中，zi表示第i个程序量所对应的允许增加内容的量；si表示第i个程序量所对应的允许删减内容的量；δ1表示对应允许增加内容的标准量；δ2表示对应允许删减内容的标准量；s0i表示第i个程序量；δ3表示针对程序量的设定比较量。

38、优选的，步骤4，包括：

39、确定所述软件平台的平台设定精度以及对所述发火电容的电容测量精度，并从双精度-时间映射表中确定所述测量程序在应用过程中的数量产生时间δt；

40、按照每个结果记录设定条件的条件触发时长以及对应程序段的执行时长，且结合数量产生时间δt，确定对应结果记录设定条件的捕捉结果数量；

41、

42、其中，nj表示第j个结果记录设定条件的捕捉结果数量；ltj表示第j个结果记录设定条件的条件触发时长；ztj表示第j个结果记录设定条件对应程序段的执行时长；cltj表示第j个结果记录设定条件的条件程序的程序量；cztj表示第j个结果记录设定条件对应程序段的程序量；cz表示测量程序的程序量；ln表示对数函数符号；ceiling表示向上取整符号；

43、按照所述捕捉结果数量分别得到对应的第一结果数组以及第二结果数组。

44、优选的，步骤5，包括：

45、获取所述第一结果数组中的所有值加权处理后的第一平均值以及第一方差；

46、同时，获取所述第二结果数据中的所有值的第二平均值以及第二方差；

47、根据第一平均值以及第一方差，计算得到设置合理值；

48、根据第二平均值以及第二方差，计算得到初始电容值。

49、优选的，步骤6，包括：

50、计算差异度；

51、

52、其中，cyd表示差异度；cd0表示初始电容值；cdb表示标准电容值；r1(sh)表示基于设置合理值sh的差异系数；δ5表示基于平台设定精度的单位差异量；

53、锁定第一结果数组中满足x1j1-x0j1>xr1j1的第一结果，同时，锁定第二结果数组中满足x2j2-x1j2>xr2的第二结果，其中，x1j1表示第一结果数组中第j1个第一结果的值；x0j1表示基于第一结果数组中第j1个第一结果的标准值；xr1j1表示基于第一结果数组中第j1个第一结果的预设阈值；x2j2表示第二结果数组中第j2个第二结果的值；x1j2表示基于第二结果数组中第j2个第二结果的标准值；xr2j2表示基于第二结果数组中第j2个第二结果的预设阈值；

54、分别锁定每个第一结果的第一出现时刻以及每个第二结果的第二出现时刻，并将所述第一结果、第一出现时刻以及所述第二结果、第二出现时刻依次输入到分析模型中，确定异常规律；

55、基于所述异常规律且结合差异度，从调整数据库中确定对所述目标测量电路的调整方案。

56、与现有技术相比，本技术的有益效果如下：

57、通过构建目标约束函数集为解决成本过高、精度过低以及安全性过低的问题提供基础，且通过构建目标测量电路为后续对发火电容进行软件测试提供便利，且通过获取测量程序以及程序所产生的数据进行处理，便于对电路进行有效调节，进一步保证对发火电容的可靠性测量。

58、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

59、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。