一种基于硅光电池检测火炮发射零时的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型是一种基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，该装置包括光检测模块，所述光检测模块的输出端连接一电流-电压转化模块的输入端，所述电流-电压转化模块的输出端连接一电压放大电路的第一输入端，所述电压放大电路的输出端连接一模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端连接一核心控制器的第一输入端，所述核心控制器的第二输入端连接一导航卫星接收模块，核心控制器的输出端连接一数模转化模块的输入端，所述数模转化模块的输出端连接电压放大电路的第二输入端。本实用新型装置能自适应环境光，自动判断火炮发射零时，产生脉冲记录当前导航卫星时间，并且响应速度快，测量误差小。
【专利说明】
一种基于硅光电池检测火炮发射零时的装置
技术领域
[0001]本实用新型属于自动化控制领域，涉及一种基于硅光电池检测火炮发射零时的装置。
【背景技术】
[0002]在火炮研制成功前需要对火炮发射炮弹的轨迹和落点以及爆炸威力进行多次测量，根据测量结果进行改进，最终完成火炮的研制。在测量过程中，需要知道火炮发射的零时，这对相机开启拍摄炮弹轨迹以及后期轨迹的拟合至关重要。传统记录火炮零时的方式是采用远程拉线至石头掩体后，工作人员听到火炮发射声响后通过按钮手动触发系统记录火炮发射零时。此工作方式的不足在于无法保证工作人员的安全问题，且由于人类反应速度有快有慢，可能会出现火炮已经发射后几秒工作人员才按下触发按钮，加上触发按钮本身也有毫秒级延时，总总原因加起来导致记录的火炮发射零时有较大误差。
[0003]在《仪器仪表学报》2002年6月第23卷第3期中徐晓明等的《新型光电式烟雾传感器及其应用》中提出了采用新型的烟雾传感器来检测火焰火灾;在《传感器世界》2010年10器中刘鹏等的《基于视频的烟焰检测方法研究》中提出采用机器视觉的技术来检测火焰。第一种检测方式需要在大量烟雾的情况下才能检测，第二种检测方式需要通过计算机图形算法处理，响应速度慢，无法满足测量误差要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种基于硅光电池检测火炮发射零时的装置。
[0005]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]—种基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，该装置包括光检测模块，所述光检测模块的输出端连接一电流-电压转化模块的输入端，所述电流-电压转化模块的输出端连接一电压放大电路的第一输入端，所述电压放大电路的输出端连接一模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端连接一核心控制器的第一输入端，所述核心控制器的第二输入端连接一导航卫星接收模块，用于接收导航卫星的定位授时信息，核心控制器的输出端连接一数模转化模块的输入端，所述数模转化模块的输出端连接电压放大电路的第二输入端，用于产生模拟偏置电压调节电压放大电路输出的电压值。
[0007]进一步的，所述光检测模块为硅光电池。
[0008]进一步的，所述硅光电池采用2⑶84硅光电池。
[0009]进一步的，所述电压放大电路采用IL1920芯片和AD822芯片构成二级放大结构。
[0010]进一步的，所述核心控制器采用STM32F103RCT6芯片。
[0011 ]进一步的，所述导航卫星接收模块采用XDXP50-BG芯片。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013]本实用新型装置能自适应环境光，全自动化控制相机的触发，并判断火炮发射零时，产生脉冲记录当前导航卫星时间，响应速度快，测量误差小。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意框图。
[0015]图中标号说明:1、光检测模块，2、电流-电压转化模块，3、电压放大电路，4、模数转化模块，5、数模转化模块，6、核心控制器，7、导航卫星接收模块。
【具体实施方式】
[0016]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0017]参照图1所示，一种基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，该装置包括光检测模块1，所述光检测模块I的输出端连接一电流-电压转化模块2的输入端，所述电流-电压转化模块2的输出端连接一电压放大电路3的第一输入端，所述电压放大电路3的输出端连接一模数转换模块4的输入端，所述模数转换模块4的输出端连接一核心控制器6的第一输入端，所述核心控制器6的第二输入端连接一导航卫星接收模块7，用于接收导航卫星的定位授时信息，核心控制器6的输出端连接一数模转化模块5的输入端，所述数模转化模块5的输出端连接电压放大电路3的第二输入端，用于产生模拟偏置电压调节电压放大电路3输出的电压值。
[0018]所述光检测模块I为娃光电池。
[0019]所述硅光电池采用2⑶84硅光电池。
[0020]所述电压放大电路3采用IL1920芯片和AD822芯片构成二级放大结构。
[0021 ] 所述核心控制器6采用STM32F103RCT6芯片。
[0022]所述导航卫星接收模块7采用XDXP50-BG芯片。
[0023]继续参照图1，装置刚上电时，在环境光的照射下，光检测模块I硅光电池产生微弱电流，经过电流-电压转化模块2将微弱电流信号转化微弱电压信号，微弱电压信号经过电压放大电路3输入到模数转化模块4;模数转化模块4将模拟电压信号转化为相应的数字信号传输至核心控制器6，核心控制器6判断电压值是否小于设定的适应环境光的阈值;如果大于，则核心控制器6调制数字电压值经过数模转化模块5，产生模拟偏置电压减小电压放大电路3输出的电压值；当核心控制器6检测到模数转化模块4输出的值小于阈值时，表示装置适应了环境光，可以正常工作;导航卫星接收模块7接收到导航卫星的定位授时信息，将$GPRMC码流的信号通过串行接口发送至核心控制器6，核心控制器6提取出$GPRMC码流里面的时间信息；当在火炮发射时，炮口产生火焰光，导致光检测模块I硅光电池产生微弱电流，经过电流-电压转化模块2将微弱电流信号转化微弱电压信号，微弱电压信号经过电压放大电路3输入到模数转化模块4;模数转化模块4将模拟电压信号转化为相应的数字信号传输至核心控制器6，核心控制器6判断电压值与前一次采集的电压值相减，差值大于设定的阈值，此时核心控制器6产生一个脉冲，并记录当前解码时间，此时间即为火炮发射零时。
[0024]本实用新型原理
[0025]本实用新型中装置刚上电先适应环境光，等检测放大电路输出的电压小于设定的阈值时表不适应环境光成功。当火炮发射时，炮口有较强的火焰光，导致核心控制器两次米集的电压数值有个跳变，此时判断为火炮发射零时，并产生脉冲记录当前导航卫星时间。
[0026]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，其特征在于，该装置包括光检测模块(1)，所述光检测模块(I)的输出端连接一电流-电压转化模块(2)的输入端，所述电流-电压转化模块(2)的输出端连接一电压放大电路(3)的第一输入端，所述电压放大电路(3)的输出端连接一模数转换模块(4)的输入端，所述模数转换模块(4)的输出端连接一核心控制器(6)的第一输入端，所述核心控制器(6)的第二输入端连接一导航卫星接收模块(7)，用于接收导航卫星的定位授时信息，核心控制器(6)的输出端连接一数模转化模块(5)的输入端，所述数模转化模块(5)的输出端连接电压放大电路(3)的第二输入端，用于产生模拟偏置电压调节电压放大电路(3)输出的电压值。2.根据权利要求1所述的基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，其特征在于，所述光检测模块(I)为娃光电池。3.根据权利要求2所述的基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，其特征在于，所述硅光电池采用2⑶84硅光电池。4.根据权利要求1所述的基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，其特征在于，所述电压放大电路(3)采用IL1920芯片和AD822芯片构成二级放大结构。5.根据权利要求1所述的基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，其特征在于，所述核心控制器(6)采用STM32F103RCT6芯片。6.根据权利要求1所述的基于硅光电池检测火炮发射零时的装置，其特征在于，所述导航卫星接收模块(7)采用XDXP50-BG芯片。
【文档编号】G01R19/175GK205448822SQ201620252183
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】王军, 姜志, 何子清, 王磊
【申请人】苏州科技学院