多路爆炸脉冲计时器

　　火箭的级间分离过程，常用一个电起爆器引爆多路导爆索，每路导爆索再去引爆一个爆炸螺栓，使所有爆炸螺栓同时起爆来完成。若爆炸螺栓爆炸作用的时间相差较大，就会造成火箭级间分离失败。在多点定向爆破工程中，根据不同爆破点的位置，安放不同药量的炸药，准确控制每个爆破点的电起爆器的爆破时间差，就可使爆炸产生的冲击波能量得到最大限度的抵消，从而达到定向爆炸的目的，否则，若爆破点的时间差控制不好，就可能给附近的人员、财产带来巨大的损失。所以，在导爆索、电起爆器等的研制、生产中必须作大量的模拟试验。这些试验的特点是爆炸时的电离干扰非常大，爆炸信号时间短，回波信号又属单次瞬态信号，具有不可重现性，测时精度要求高。因此，测试的难度很大。在过去的试验中常出现试验数据异常或丢失数据的现象。经过干扰信号的仔细分析，采取了相应的抗干扰措施.现已研制出多路爆炸脉冲计时器。

　　一、爆炸脉冲信号的测时传感器

　　在导爆索、电起爆器等的测时试验中常采用断一通印制板靶线作测时传感器，如图1所示:

　　二、回波信号的匹配传输与抗干扰技术

　　由于爆炸现场与测试仪器间的距离较大(一般都大于20米)，爆炸时药剂产生的电离干扰信号很强，在以往的检测仪器中，一般都采用如图2(a)所示的计时方法。这种方法经常造成测时数据异常或丢失。这主要是因为:(1)在较长的回波信号传输线上未采取匹配补偿措施，分布参数引起信号的严重失真。(2)计时中，计数器的停止是由CMOS反相器决定的。由于CMOS电路抗干扰能力较差，爆炸现场的强干扰电平很容易使CMOS反相电路误翻转，造成计时结果不正确。采用图2(b)所示的回波信号电流输人方式后，计时器的抗干扰能力得到大大改善，计时器的可靠性和准确性得到明显的提高。这是由于(1)匹配电容CZ使得回波信号从测时传感器到计时仪器端的衰减和失真都较小。(2)稳压器LM317保证电阻R，上的电压为1.25V，即LM317提供给负载的电流恒为1.25/75(A)，这个电流对试验产品来说属于安全电流。当测时传感器处于断路状态时，A、B之间只有电压，没有电流，即光电隔离器输人端没有电流通过;当产品爆炸时，传感器瞬间短路，光电隔离的输入回路有电流通过。调整电路参数使A、B回路的电流大约为IOmA，达到光电隔离的饱和输人。这样，回波信号经隔离整形后，形成一个下降沿较规则的脉冲ECHOn，再送GAL计时电路。

　　三、匹配电容CZ对回波信号波形的影响

　　匹配电容C₂对回波信号波形的影响很大。C₂的选取与传输线的长短规格有密切的关系如图3所示.对25米长的多芯回波信号线，当匹配电容C2(62pF)太小时，回波信号的下降沿较小，信号的拾取不可靠;当匹配电容C₂(220pF)太大时.回波信号会出现两个下降沿，对每个产品来说，电离情况不一样，两个下降沿的波形就不致，这样就会造成较大的测时误差:当C₂(1000pF)选取合适时，回波信号的波形较为一致，下降沿较为规则，在实际的工程选取中，应根据传输线和信号的情况估算一个电容值，再用瞬态记录仪观测光电隔离的输出.经调试可找出最佳波形的匹配电容C₂，若采用电容补偿措施后，回波信号波形仍不理想，可采用电容和电感共同补偿。