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射弹速度测量电路图
来源: 电子市场   时间: 2008-2-22 5:19:44    


   如图是射弹速度测量电路。在该电路中,VT1和VT2是光电晶体管,射弹速度从射弹通过VT1时开始进行测量。射弹遮挡VT1时可看做在A1的同相输大端加上5OOμV的负脉冲。该脉冲经A1和A4的放大和反相后,为14位异步计数器HCT4060(2)提供启动脉冲,以后射弹的通过路径重新从零开始计数,以25Ons分辨率计算飞行时间T。同样,当射弹到达VT2处时,开始对HCT4060(1)进行计数,从而可检测射弹飞行的终点。这样就得到HCT4060(1)和HCT4060(2)输出244HZ方波的相位差(等于T)。

射弹速度测量电路图



  
若VT1和VT2之间的距离设定为L,则射弹速度υ=L/T。这里要转换为相应的速度显示,一般是将这个测量时间转换为期望测量速度的倒数,采用微控制器的除法程序来完成;另一种方法是采用计算速度的显示器来完成,即接人欧姆表即可。该电路中采用后一种方法,通过MOSFET(VT3)接人欧姆表,仅当HCT4060(2)输出逻辑O,HCT4060(1)同时输出逻辑1时,VT3才导通。在HCT4060(1)/HCT4060(2)的每个4096μs的周期情况下,并持续精确到等于相位差时才出现这种状态,即VT3导通的占空比等于T/(4096μs),这样VT3/RA组合的平均电导等于T/(4096μsxRA)。

  这里用输出端接的欧姆表观察其平均电阻R。,R。=(4096μsxRA)/T。由于T=L/υ,该电路中设定L=5in(英寸)=0.417ft(英尺),RA=1O2Ω,则R。=4096μsx1O2Ωxυ/0.417ft,由此计算出欧姆表刻度的1Ω相当于测量速度为1ft/s。这样欧姆表读出的电阻R。就与射弹速度成比例,速度单位为ft/s。
   
  这里示出的电路常数与飞行路径量纲是在204~3500ft/s范围内测量射弹速度为最佳的情况,但也可以通过选择元件参数方便地修改欧姆表朋时计使其适应其他情况。例如,RA=310Ω,欧姆表刻度的1OΩ就相当于测量速度为1m/s;RA=69.8Ω时,欧姆表刻度的1Ω就相当于测量速度为1m/s。

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