【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压电子器件设计，特别是一种智能化高压点火模块及点火方法。
技术介绍
1、在炸药爆热的测试中，需要在充氧条件下点燃金属丝，通过金属丝点燃热标准物质苯甲酸标定量热系统的热容数值；还需要点爆20发雷管，测量雷管的热容数值；还需要点爆1发雷管，通过雷管引爆被测炸药，测量炸药的热容数值。由此可见，应用于炸药爆热的测试中的点火器需要适配多种情况，金属丝、20发雷管和1发雷管。
2、在炸药爆热测试仪中通常通过可控硅控制～220v市电进行点火，虽然该方式能够点燃或起爆金属丝、20发雷管和1发雷管，但是该方式存在点火电流过大，会造成系统过流保护断电，点火可靠性不足的问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种智能化高压点火模块及点火方法，本专利技术提高了点火可靠性，且同时满足了不同的点火需求。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种智能化高压点火模块，包括微处理器，所述微处理器通过高压输出模块与高压电容连接，所述高压电容通过电容电压测量电路与微处理器连接，高压电容还通过电容放电触发电路与起爆物连接，所述起爆物通过继电器k1与起爆物电阻阻值测量电路连接，高压电容通过继电器k2与电容自放电电路连接，且所述电容放电触发电路、起爆物电阻阻值测量电路、继电器k1和继电器k2均与微处理器连接，所述微处理器通过rs485通信接口与上位机连接。
3、作为本专利技术的进一步改进，所述高压输出模块包括依次连接的高压电压
4、作为本专利技术的进一步改进，所述高压输出模块和高压电容之间设置有充电限流电阻r2。
5、作为本专利技术的进一步改进，所述高压电容通过电容对起爆物放电电路与起爆物连接。
6、作为本专利技术的进一步改进，所述电容自放电电路包括电阻r5，电阻r5的一端与高压电容的一端连接，电阻r5的另一端与继电器k2的一端连接，继电器k2的另一端高压电容的另一端连接。
7、作为本专利技术的进一步改进，所述电容电压测量电路包括分压电阻r3和分压电阻r4，分压电阻r3的一端与高压电容的一端连接，分压电阻r3的另一端与分压电阻r4的一端连接，分压电阻r4的另一端与高压电容的另一端连接，且分压电阻r3和分压电阻r4的公共端还连接有电容电压信号调节电路。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述电容放电触发电路包括mos管触发电路、mos功率管q1和mos功率管q2，所述mos管触发电路分别与mos功率管q1和mos功率管q2的栅极连接，mos功率管q1和mos功率管q2的漏极均与所述起爆物连接，mos功率管q1和mos功率管q2的源极均接地。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述起爆物电阻阻值测量电路包括10ma恒流源和起爆物两端电压测量电路，所述10ma恒流源和起爆物两端电压测量电路通过继电器k1与起爆物连接。
10、本专利技术还提供一种采用如上所述的智能化高压点火模块的点火方法，包括：
11、先关闭高压输出模块，闭合继电器k2，使其进入高压电容自放电状态；之后通过电容电压测量电路测量高压电容两端的电压，监视高压电容自放电是否完成；如果高压电容自放电完成，则闭合继电器k1，使其进入测量起爆物电阻阻值状态，然后，将测量获得的起爆物电阻阻值通过rs485通信接口传至上位机，并判断起爆物是否接触良好，且等待接受上位机的点火准备指令；如果在起爆物接触良好的情况下接受到了点火准备指令，则打开继电器k1和继电器k2，使能高压输出模块，使其进入高压电容充电状态；然后，根据起爆物电阻阻值调整高压输出模块的电压数值，并测量高压电容两端的电压数值，监视高压电容充电是否完成；如果高压电容充电完成，通过rs485通信接口将点火准备好的状态传至上位机，并等待接受上位机的点火指令；如果接受到了点火指令，使能电容放电触发电路，进入高压电容对起爆物放电状态；然后保持高压电容对金属丝放电状态完成一次工作，最后再次进入高压电容自放电状态。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述高压电容为250uf/600v的高压电容，高压输出模块输出的电压数值hv与起爆物电阻阻值r1之间的合适关系为：hv＝40×r1+100；(0ω<r1<10ω)。
13、本专利技术采用高压放电技术和嵌入式测量、控制技术，研制了一种参数自主可调的智能化高压点火模块，该模块通过触发高压电容放电点火，点火能量可控，不会造成系统过流保护断电，该模块还能够自主测量起爆物的电阻阻值，并自主调整高压电容的充电电压，以满足不同的点火需求，并保障点火的可靠性。
14、本专利技术的有益效果是：
15、1、系统采用高压电容放电实现点火，点火能量可控，不会造成系统过流保护断电；
16、2、系统采用高压技术和嵌入式技术，能够自主测量起爆物的电阻阻值，并自主调整高压电容的充电电压，以满足不同的点火需求，并保障点火的可靠性；
17、3、系统设计了严谨的工作流程和多种措施，能够有效保障系统使用的安全性，如上电后系统会先进入高压电容自放电状态，系统与上位机可通过rs485接口进行通信，操作人员可控制点火模块状态转变，自主判断起爆物是否接触良好，并监视高压电容自放电和充电过程。
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1.一种智能化高压点火模块，其特征在于，包括微处理器，所述微处理器通过高压输出模块与高压电容连接，所述高压电容通过电容电压测量电路与微处理器连接，高压电容还通过电容放电触发电路与起爆物连接，所述起爆物通过继电器K1与起爆物电阻阻值测量电路连接，高压电容通过继电器K2与电容自放电电路连接，且所述电容放电触发电路、起爆物电阻阻值测量电路、继电器K1和继电器K2均与微处理器连接，所述微处理器与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述高压输出模块包括依次连接的高压电压调节电路和高压低电流输出模块。
3.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述高压输出模块和高压电容之间设置有充电限流电阻R2。
4.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述高压电容通过电容对起爆物放电电路与起爆物连接。
5.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述电容自放电电路包括电阻R5，电阻R5的一端与高压电容的一端连接，电阻R5的另一端与继电器K2的一端连接，继电器K2的另一端高压电容的另一
6.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述电容电压测量电路包括分压电阻R3和分压电阻R4，分压电阻R3的一端与高压电容的一端连接，分压电阻R3的另一端与分压电阻R4的一端连接，分压电阻R4的另一端与高压电容的另一端连接，且分压电阻R3和分压电阻R4的公共端还连接有电容电压信号调节电路。
7.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述电容放电触发电路包括MOS管触发电路、MOS功率管Q1和MOS功率管Q2，所述MOS管触发电路分别与MOS功率管Q1和MOS功率管Q2的栅极连接，MOS功率管Q1和MOS功率管Q2的漏极均与所述起爆物连接，MOS功率管Q1和MOS功率管Q2的源极均接地。
8.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述起爆物电阻阻值测量电路包括10mA恒流源和起爆物两端电压测量电路，所述10mA恒流源和起爆物两端电压测量电路通过继电器K1与起爆物连接。
9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的智能化高压点火模块的点火方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的智能化高压点火模块的点火方法，其特征在于，所述高压电容为250Uf/600V的高压电容，高压输出模块输出的电压数值HV与起爆物电阻阻值R1之间的合适关系为：HV＝40×R1+100；其中，0Ω<R1<10Ω。
...【技术特征摘要】
1.一种智能化高压点火模块，其特征在于，包括微处理器，所述微处理器通过高压输出模块与高压电容连接，所述高压电容通过电容电压测量电路与微处理器连接，高压电容还通过电容放电触发电路与起爆物连接，所述起爆物通过继电器k1与起爆物电阻阻值测量电路连接，高压电容通过继电器k2与电容自放电电路连接，且所述电容放电触发电路、起爆物电阻阻值测量电路、继电器k1和继电器k2均与微处理器连接，所述微处理器与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述高压输出模块包括依次连接的高压电压调节电路和高压低电流输出模块。
3.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述高压输出模块和高压电容之间设置有充电限流电阻r2。
4.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述高压电容通过电容对起爆物放电电路与起爆物连接。
5.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述电容自放电电路包括电阻r5，电阻r5的一端与高压电容的一端连接，电阻r5的另一端与继电器k2的一端连接，继电器k2的另一端高压电容的另一端连接。
6.根据权利要求1所述的智能化高压点火模块，其特征在于，所述电容电压测量电路包括分压电阻r3和...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘琦，盖鑫，张建明，董明，樊星，鲍延年，李明，王普祥，王精，刘斌，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：
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