一种检测火工品工作情况的系统的制作方法
【专利摘要】一种检测火工品工作情况的系统，包括：霍尔电流传感器(1)、火工品时序控制开关(2)、光耦回采电路(3)、限流电阻(4)、火工品或火工品等效负载(5)、电源U1(6)；霍尔电流传感器(1)、火工品时序控制开关(2)、光耦回采电路(3)、电源U1(6)串联，形成回路；限流电阻(4)与火工品或火工品等效负载(5)串联后再与光耦回采电路(3)并联。本实用新型采用可靠的霍尔电流传感器，实现对火工品工作情况的实时监测，提高了系统的测试覆盖性，连接关系简单，适应性强。
【专利说明】
一种检测火工品工作情况的系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种检测火工品工作情况的系统。
【背景技术】
[0002]在运载火箭控制系统中，火工品作为执行机构的有效负载被大量应用，其工作状态是否正常直接决定了发射飞行任务的成败，因此对其进行可靠设计与全面综合测试，是控制系统中极其重要的环节。
[0003]目前常用的设计方法为基于光耦的时序控制电路回环测试和基于恒流源的火工品通路测试，这两种方法均已在成熟产品中大量推广使用，从一定程度上可以满足系统对火工品通路测试的功能需求，但第一种方法仅能通过测试光耦回采电路，判断火工品时序是否发出，对于从时序发出端经火工品再到负母线的火工品通路是否正常无法测试，并且在连接等效火工品负载时电路实际工作电流也无法测试，第二种方法需要外加恒流源，可以检测到整个火工品通路的正确性，但需要外加设备，比较复杂，而且对于连接等效火工品负载时电路实际工作电流无法测试，也无法确认火工品是否正常工作。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题是:克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种检测火工品工作情况的系统，采用可靠的霍尔电流传感器，实现对火工品工作情况的实时监测，提高了系统的测试覆盖性，连接关系简单，适应性强。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:一种检测火工品工作情况的系统，包括:霍尔电流传感器、火工品时序控制开关、光耦回采电路、限流电阻、火工品或火工品等效负载、电源U1;霍尔电流传感器、火工品时序控制开关、光耦回采电路、电源U1串联，形成回路;限流电阻与火工品或火工品等效负载串联后再与光耦回采电路并联。
[0006]所述光耦回采电路包括电阻R1、电阻R2、电容、电阻R3、二极管、光耦36、电阻R4;电容33、电阻R3、二极管35、光耦36并联后与电阻R1和电阻R2串联，其中，二极管负极接信号正端，二极管正极接信号负端，光耦的输入负端连接二极管的正极，光耦的输入正端连接二极管的负极;光親输出负端接地，光親输出正端与电阻R4串联后与电源U2相连，光親的输出正端输出TTL电平信号。
[0007]所述火工品时序控制开关为固态继电器或电磁继电器。
[0008]本实用新型与现有技术相比的优点在于:
[0009](I)本实用新型在测试时不需要外加低压恒流源，简化了测试方法，降低了测试复杂度，不仅可以通过光耦回采电路判断火工品时序是否发出，还可以判定从时序发出端经火工品再到负母线的火工品通路是否正常，提高了对火工品工作情况检测的准确性。
[0010](2)本实用新型通过霍尔电流传感器捕获的电流情况，对火工品母线电流进行实时监测，通过电流变化可以准确判断电路实时工况及火工品起爆情况，提高了系统的测试覆盖性。
[0011](3)本实用新型连接关系简单，光耦回采电路的连接关系以及光耦、电阻、电容等的选择具有较强的灵活性，能够满足不同测试条件的要求，适应性强，易于工程实现和应用。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施原理电路图。
【具体实施方式】
[0013]—种检测火工品工作情况的系统，包括:霍尔电流传感器I，火工品时序控制开关2，光耦回采电路3，限流电阻4，火工品或火工品等效负载5，电源瓜6;霍尔电流传感器1、火工品时序控制开关2、光耦回采电路3、电源UW串联，形成回路;限流电阻4与火工品或火工品等效负载5串联后再与光親回米电路3并联。
[0014]实施例
[0015]如图1所示，霍尔电流传感器I 一端连接电源瓜6正端，另一端与火工品时序控制开关2连接;光耦回采电路3—端连接火工品时序控制开关2未与霍尔电流传感器I连接的一端，另一端经火工品负母线连接到电源瓜6的负端，光耦回采电路3与限流电阻4、火工品或火工品等效负载5串联后的电路并联，共同构成火工品控制与测试通路。电源Ud常态为28V，允许正负3V的偏差。
[0016]光耦回采电路3是一个独立的经典电路，本实施例中，光耦回采电路3包括电阻Ri31、电阻R232、电容33、电阻R334、二极管35、光耦36、电阻R437，连接方法为，电容33、电阻R334、二极管35、光耦36并联后与电阻Ri31和电阻R232串联；其中，二极管35负极接信号正端，二极管35正极接信号负端;光親36的输入负端连接二极管35的正极，光親36的输入正端连接二极管35的负极;光耦36输出负端接地，光耦36输出正端经电阻R437后与3.3V的电源U238相连，光耦36输出正端的输出信号为3.3V的TTL电平信号。
[0017]霍尔电流传感器I需根据负载电流大小确定测量量程和精度，火工品时序控制开关2—般为固态继电器或电磁继电器，典型的光耦回采电路3如图中3所示，特殊情况下(如电源电压偏离28V较多时)可根据欧姆定律计算，调节电阻仏31、电阻R232、电阻R334的阻值，以满足光耦导通电流与门槛电压要求，限流电阻4保证流过火工品的电流在规定的范围内，电源瓜6为火工品母线供电。
[0018]在测试时，当火工品时序控制开关2闭合后，电路构成回路，光耦回采电路3检测时序输入信号，同时霍尔电流传感器I实时采集电路中电流信号;在连接火工品或火工品等效负载5时，电路中产生瞬时(持续时间为引爆时间t)大电流，根据欧姆定律计算火工品控制回路的电流值(电流值为引爆电流a)，霍尔电流传感器I以至少低于t/2的采样周期采集电路中的电流值，当光耦回采电路3采集到时序信号时，说明火工品时序控制开关2的时序指令已经发出，即火工品时序控制开关2正常闭合；当霍尔电流传感器I采集到的电流值在适当的范围内(以引爆电流a为基准，在适当的偏差范围，不同的火工品或火工品等效负载5有不同的电流范围)，则说明火工品或火工品等效负载5正常工作，否则即可判断电路异常，通过霍尔电流传感器I与光耦回采电路3的结果判断故障模式，如果霍尔电流传感器I的电流异常且光耦回采电路3采集到时序信号，则火工品或火工品等效负载5工作异常，如果光耦回采电路3未采集到时序信号且霍尔电流传感器I的电流异常，则火工品时序控制开关2未闭合，如果霍尔电流传感器I的电流正常，光耦回采电路3未采集到时序信号，则说明回采电路异常O
[0019]具体设计电路中，采用南京中旭的霍尔电流传感器1(型号为HNC050ZJ)，最大检测电流75A，最大输出电压6V，实测精度优于0.1%，最小可测电流为0.075A，响应时间小于10μs，可以实时捕获电路中电流波动，光耦回采电路3中光耦36选用CH6551及相关的电阻电容，其中电阻Ri31、电阻R232为910Ω，电阻R334为200Ω，电容33为0.047yF，电阻R437为3000 Ω，电源U238为3.3V。光耦压降VFl.3V，典型导通电流16mA，不会影响火工品通路正常工作。
[0020]本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种检测火工品工作情况的系统，其特征在于，包括:霍尔电流传感器(I)、火工品时序控制开关(2)、光耦回采电路(3)、限流电阻(4)、火工品或火工品等效负载(5)、电源U1(6);霍尔电流传感器(1)、火工品时序控制开关(2)、光耦回采电路(3)、电源UK6)串联，形成回路;限流电阻(4)与火工品或火工品等效负载(5)串联后再与光耦回采电路(3)并联。2.根据权利要求1所述的一种检测火工品工作情况的系统，其特征在于:所述光耦回采电路(3)包括电阻Ri(31)、电阻R2(32)、电容(33)、电阻R3(34)、二极管(35)、光耦(36)、电阻R4(37);电容(33)、电阻R3(34)、二极管(35)、光耦(36)并联后与电阻RK31)和电阻R2(32)串联，其中，二极管(35)负极接信号正端，二极管(35)正极接信号负端，光耦(36)的输入负端连接二极管(35)的正极，光耦(36)的输入正端连接二极管(35)的负极;光耦(36)输出负端接地，光耦(36)输出正端与电阻R4( 37)串联后与电源U2 (38)相连，光耦(36)的输出正端输出TTL电平信号。3.根据权利要求1或2所述的一种检测火工品工作情况的系统，其特征在于:所述火工品时序控制开关(2)为固态继电器或电磁继电器。
【文档编号】G01R31/02GK205506966SQ201620248689
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】陈伟, 黄波, 曹帮林, 张福鑫
【申请人】北京航天自动控制研究所, 中国运载火箭技术研究院