等离子体光场探测装置和系统制造方法及图纸

本申请涉及探测技术领域，尤其是涉及等离子体光场探测装置和系统。该装置包括：依次连接的透镜、光传感器、微处理器和存储器；其中，所述透镜用于接收并汇聚等离子体产生的光场信号；光传感器，用于将所述经过汇聚的光场信号转换为模拟电信号，发送所述模拟电信号；其中，上述等离子体为冲击片雷管产生的；上述微处理器用于接收上述模拟电信号，并将采集到的上述模拟电信号转换为数字信号，以及将该数字信号写入存储器以供外部设备基于上述数字信号确定上述冲击片雷管的可靠性。本申请可以采集等离子体光场信号并基于光场信号确认冲击片雷管是否可靠作用。

PLASMA FIELD DETECTION EQUIPMENT AND SYSTEM

This application relates to the field of detection technology, in particular to plasma optical field detection devices and systems. The device comprises: sequentially connected lenses, light sensors, microprocessors and memory, wherein the lens is used to receive and converge the optical field signals generated by plasma, and the optical sensor is used to convert the converged optical field signals into analog electric signals and transmit the analog electric signals, in which the plasma is generated by a shock plate detonator, and the microprocessing described above. The device is used to receive the above analog electric signals, convert the collected analog electric signals into digital signals, and write the digital signals into memory for external equipment to determine the reliability of the impact plate detonator based on the above digital signals. The application can collect the plasma optical field signal and confirm the reliability of the impact plate detonator based on the optical field signal.

【技术实现步骤摘要】
等离子体光场探测装置和系统
本申请涉及探测
，尤其是涉及等离子体光场探测装置和系统。
技术介绍
在导弹、爆破、以及火箭等模拟爆破的试验场景中，在弹体达到起爆条件时，用引信来起爆冲击片雷管。冲击片雷管是一种薄型起爆器，结构主要包括飞片，金属泊，当通过强大的电流时，金属泊发生爆炸，产生的等离子体迅速膨胀，驱动飞片撞击炸药，产生爆炸。冲击片雷管是否故障，作用是否可靠，是很重要的一个试验环节，现有技术中尚没有验证冲击片雷管是否可靠作用的方法。如果人工在起爆现场，起爆时进行检测，不仅很难实现，也不安全。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施方式提供一种等离子体光场探测装置和系统，用以采集等离子体光场信号并基于光场信号确认冲击片雷管是否可靠作用。第一方面，本申请实施方式提供了一种等离子体光场探测装置，该装置包括：依次连接的透镜、光传感器、微处理器和存储器；其中，上述透镜用于接收并汇聚等离子体产生的光场信号；光传感器，用于将上述经过汇聚的光场信号转换为模拟电信号，发送所述模拟电信号；其中，上述等离子体为冲击片雷管产生的；上述微处理器用于接收上述模拟电信号，并将采集到的上述模拟电信号转换为数字信号，以及将该数字信号写入存储器以供外部设备基于上述数字信号确定上述冲击片雷管的可靠性。在本专利技术较佳的实施方式中，还包括与上述光传感器和上述微处理器相连的放大与直流偏置电路，用于对上述光传感器发送的模拟电信号进行放大和直流偏置，将放大与直流偏置后的模拟电信号发送给上述微处理器。在本专利技术较佳的实施方式中，上述装置还包括与上述微处理器分别连接的开关和通信电路；上述开关用于在上述冲击片雷管产生等离子体的振动下闭合，启动上述微处理器；上述通信电路与上述外部设备连接，用于将上述外部设备发送的休眠信号传输至上述微处理器，以使上述微处理器按照上述休眠信号设置休眠时间；上述微处理器还用于当上述休眠时间到达第一预定阈值，开始采集上述模拟电信号。在本专利技术较佳的实施方式中，上述微处理器，还用于对采集时间进行计时，当计时时间到达第二预定阈值时停止采集。在本专利技术较佳的实施方式中，上述通信电路还用于向上述微处理器传输上述外部设备发送的读取指令，以及将上述微处理器基于上述读取指令从上述存储器中读取上述数字信号传输至上述外部设备。在本专利技术较佳的实施方式中，上述装置的供电电源包括锂电池和超级电容；在上述锂电池和上述超级电容均正常时，同时为上述装置供电；在上述锂电池损坏而停止供电时，上述超级电容继续为上述装置供电。在本专利技术较佳的实施方式中，上述装置的外壳材料为TC4钛合金；上述装置内部的灌封材料为环氧树脂。在本专利技术较佳的实施方式中，上述装置的外壳为圆柱体，上述圆柱体的外侧设置有螺纹，用于安装上述装置至固定底座上；上述圆柱体的高度为15～20毫米。第二方面，本申请实施方式还提供了一种等离子体光场探测系统，上述系统包括上述的装置，和与上述装置通信连接的外部设备；上述外部设备用于读取上述装置上的上述数字信号，基于上述数字信号确定上述冲击片雷管的可靠性。在本专利技术较佳的实施方式中，上述系统还包括：冲击片雷管，上述冲击片雷管中的金属泊通电时发生爆炸产生上述等离子体，上述等离子体产生上述光场信号。采用上述方案，透镜接收等离子体产生的光场信号；以及将该光场信号转换为模拟电信号，微处理器接收该模拟电信号，并将采集到的该模拟电信号转换为数字信号，以及将该数字信号写入存储器以供外部设备基于该数字信号确定上述冲击片雷管的可靠性。本申请可以采集光场信号并确认冲击片雷管是否可靠作用。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施方式提供的等离子体光场探测装置结构示意图；图2为本申请实施方式提供的另一种等离子体光场探测装置结构示意图；图3为本申请实施方式提供的等离子体光场探测系统的结构示意图；图4为本申请实施方式提供的另一种等离子体光场探测系统的结构示意图。具体实施方式为使本公开实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。在导弹的模拟爆破的实验过程中冲击片雷管是否可靠是非常重要的一个实验环节，现有技术中并没有提出合适的解决方法来验证冲击片雷管是否可靠。考虑到冲击片雷管在正常爆破时会产生等离子体，如果能探测到等离子体的光场，则说明有等离子体产生，冲击片雷管正常，工作是可靠的；如果没有探测到等离子体的光场，说明没有等离子体产生，冲击片雷管可能发生故障，工作不可靠。基于此，本申请实施方式提出了一种离子体光场探测装置和系统，用以实现采集等离子体光场信号，确认冲击片雷管是否可靠作用。下面通过具体实施方式进行描述。本申请实施方式提供了一种等离子体光场探测装置，参见图1所示的等离子体光场探测装置结构示意图，该装置包括：依次连接的透镜11、光传感器12、微处理器13和存储器14；其中，上述等离子体为冲击片雷管产生的。其中，上述透镜11用于接收并汇聚等离子体产生的光场信号；汇聚的焦点为光传感器12的光敏面。光传感器12，用于将上述经过汇聚的光场信号转换为模拟电信号，发送所述模拟电信号；具体实施时，透镜11与光电传感器102放置在装置的几何中心上。光传感器12将光信号转化为微弱的电压信号。具体实施时，微处理器103负责系统的逻辑控制时序，以及信号采集、数据存储和通信等工作。根据低功耗需求，选择处理器的芯片内置1MBFlash，128KSRAM，运行速度80MHz。存储器14可以采用断电后仍然能够保持数据的存储器。比如可以采用Flash存储器、电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM)等。如果选用Flash存储器作为数字电信号的存储空间，容量要求满足需求，两路模拟信号分别采用8bit模式存储，采样率为5MHz，即200ns采样一次数据，存储一次，共需要采样240ms，计算总存储容量约2.29Mbyte，因此需要Flash存储器至少为3Mbyte。Flash存储器在200ns写入一次，因此一次操作时间不得大于100ns。因此选择Flash存储器的芯片容量为64Mbit，芯片为16bit并口，读写时间为70ns。上述微处理器13用于接收上述模拟电信号，并将采集到的上述模拟电信号转换为数字信号，以及将该数字信号写入存储器以供外部设备基于上述数字信号确定上述冲击片雷管的可靠性。其中，微处理器13内部具有模数转换电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体光场探测装置，其特征在于，包括：依次连接的透镜、光传感器、微处理器和存储器；其中，所述透镜用于接收并汇聚等离子体产生的光场信号；光传感器，用于将经过汇聚的光场信号转换为模拟电信号，发送所述模拟电信号；其中，所述等离子体为冲击片雷管产生的；所述微处理器用于接收所述模拟电信号，并将采集到的所述模拟电信号转换为数字信号，以及将所述数字信号写入存储器以供外部设备基于所述数字信号确定所述冲击片雷管的可靠性。

【技术特征摘要】
1.一种等离子体光场探测装置，其特征在于，包括：依次连接的透镜、光传感器、微处理器和存储器；其中，所述透镜用于接收并汇聚等离子体产生的光场信号；光传感器，用于将经过汇聚的光场信号转换为模拟电信号，发送所述模拟电信号；其中，所述等离子体为冲击片雷管产生的；所述微处理器用于接收所述模拟电信号，并将采集到的所述模拟电信号转换为数字信号，以及将所述数字信号写入存储器以供外部设备基于所述数字信号确定所述冲击片雷管的可靠性。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述光传感器和所述微处理器相连的放大与直流偏置电路，用于对所述光传感器发送的模拟电信号进行放大和直流偏置，将放大与直流偏置后的模拟电信号发送给所述微处理器。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述微处理器分别连接的开关和通信电路；所述开关用于在所述冲击片雷管产生等离子体的振动下闭合，启动所述微处理器；所述通信电路与所述外部设备连接，用于将所述外部设备发送的休眠信号传输至所述微处理器，以使所述微处理器按照所述休眠信号设置休眠时间；所述微处理器还用于当所述休眠时间到达第一预定阈值，开始采集所述模拟电信号。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微处理器，还用于对采集时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢玉斌，叶海福，杨荷，黄莎玲，朱鸿志，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51