一种火工品电阻检测电路的制作方法

1.本发明属于火工品检测技术领域，涉及一种具有结构简单可靠性高的火工品电阻检测电路。


背景技术：

2.火工品电阻用以火箭或导弹发射中火工品的击发，对其检测是静态检测中必不可少的环节。其危险性，意味着检测电路的高可靠的重要性。复杂环境下对其进行低成本，高精度，低激励电流，高安全检测是火工品电阻检测电路所追求的目标，目前现有的检测电路主要有：
3.1：恒流源激励检测法，采用恒流源激励，采集被测电阻两端电压，根据公式r＝u/i，从而换算出被测电阻值。
4.2：多电压求解法，通过检测限流电阻上电压，根据i＝u/r求出回路电流，再采集被测电阻两端电压，继续根据公式r＝u/i，从而换算出被测电阻值。
5.但是上述检测方法具有下面缺陷：
6.采用恒流源激励检测法来对火工品电阻检测，恒流源电路结构复杂，可靠性低。高精度检测依赖高精度恒流源，高精度恒流源价格昂贵。容易受差模干扰影响，抗干扰能力弱。
7.多电压求解法，需要对多点电压进行采集，换算，结构复杂，多电压采集，误差累积，精度降低。


技术实现要素：

8.要解决的技术问题
9.为了避免现有检测方法的不足之处，本发明提供一种具有结构简单可靠性高的火工品电阻检测电路。
10.技术方案
11.一种火工品电阻检测电路，其特征在于：包括电阻r1、参比电阻r2、火工品电阻r、开关s1、以及由r3、r4、r5、r6、cx1、cx2、cy1、cy2、cy3、cy4组成的滤波电路；电阻r1的一端接电源正极a_3v3，另一端连接火工品电阻r的一端，火工品电阻r的另一端连接开关s1的输入端，s1的一个输出端连接r4的一端，s1的另一个输出端连接参比电阻r2的一端，电阻r2的另一端接地，电阻r3的一端接火工品电阻r的一端，另一端连接adc模拟信号输入端ain_p，电阻r4的一端接开关s1的一个输出端，另一端连接adc模拟信号输入端ain_n，电阻r5的一端连接参比电阻r2的一端，另一端连接adc模外部基准电压输入端ref_p，电阻r6的一端接地，另一端连接adc模外部基准电压输入端ref_n。
12.本发明进一步的技术方案：所述的r1电阻为1.65kω。
13.本发明进一步的技术方案：所述的r2电阻为1.65kω/0.1％/5ppm。
14.有益效果
15.本发明提供的一种具有结构简单可靠性高的火工品电阻检测电路，相较恒流源测电阻法，无需精密恒流源电路，外部电路仅需一精密电阻，即可实现高精度检测，结构大幅简单。精密恒流源电路中精密电阻是不可或缺的组件，更多的外围器件意味着更低的可靠性，更高的成本。
16.相较多电压求解法，无需采集多点实际电压，避免误差累计。无需测量实际电流，可用更小更安全电流进行测试，本方法中测试电流≤1ma，远低于多电压求解法，所需要的电流。
17.根据公式，本方法测量过程与实际电流无关，差模干扰造成环路电流扰动对测量精度影响大幅降低，所以此方法具备更强的抗差模干扰能力。
附图说明
18.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
19.图1本发明电路结构图。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
21.本发明的技术关键点在于：
22.1、取消恒流源同时引入参比电阻，根据比例得出火工品电阻阻值。
23.2、与被测火工品电阻连接4线均为≥1k高阻连接，可靠性更高，单电阻失效，也不会带来风险。
24.3、使用≤1ma测试电流，带来更高测试安全性。
25.如图1所示，为本发明电路结构图，包括电阻r1、参比电阻r2、火工品电阻r、开关s1、以及由r3、r4、r5、r6、cx1、cx2、cy1、cy2、cy3、cy4组成的滤波电路。模拟供电电源正极a_3v3连接电阻r1的1端，电阻r1的2端连接火工品电阻r的1端，火工品电阻r的2端连接开关s1的1端，开关s1的2端连接参比电阻r2的1端，参比电阻r2的2端接入模拟供电电源负极。火工品电阻r的1端、2端通过由r3、r4、cx1、cy2、cy3组成的滤波电路，接入adc模拟信号输入端ain_p与ain_n。参比电阻r2的1端、2端通过由r5、r6、cx2、cy3、cy4组成的滤波电路，接入adc模外部基准电压输入端ref_p与ref_n。adc与mcu通过数据线相连。
26.所述电阻r1，用于将火工品电阻r两端共模电压调节至1/2avcc，便于后级信号调理，此处r1电阻为1.65kω。
27.所述参比电阻r2，用来做参考对比，应选用高精度低温漂电阻了，此处r2电阻为1.65kω/0.1％/5ppm。
28.所述开关s1用以断开测试电路与被测火工品电阻r连接。不放置不影响单个火工品电阻检测，放置多个开关s1即可实现切换被测火工品电阻，实现多通道检测。
29.所述adc(模数转换器)用以将输入的模拟量进行量化，需具有外部基准电压输入
端口。其具备所有adc通用特性：
30.所述mcu(微控制单元)用以数据处理，发送。
31.所述a_3v3(模拟3.3v供电)为系统模拟电路3.3v供电。
32.所述d_3v3(数字3.3v供电)为系统数字电路3.3v供电。
33.所述ain_p(模拟信号输入正端)为模数转换器模拟信号输入正端。
34.所述ain_n(模拟信号输入负端)为模数转换器模拟信号输入负端。
35.所述ref_p(基准电压输入正端)为模数转换器基准电压输入正端。
36.所述ref_n(基准电压输入负端)为模数转换器基准电压输入负端。
37.所述r3、r4、r5、r6、cx1、cx2、cy1、cy2、cy3、cy4用于实现模拟信号滤波作用。
38.在测量火工品电阻时，闭合开关s1，测量回路接通，模拟电源a_3v3通过电阻r1，火工品电阻，参比电阻r2接入gnd，形成回路。由于与火工品r连接的线路均为高阻输入，电流忽略不计，故流过火工品电流等于流过参比电阻r2参比电流，由于参比电阻r2电阻直接接入模数转换器的基准，带入公式1得出公式2：
[0039][0040]
用标准电阻接入电路，即可求出系数k。
[0041]
设计中r2电阻为1.65k，adc位数为24位，k＝1。
[0042]
假设adc读值为256，带入公式2，即可求出r火工品电阻阻值为0.252ω。
[0043]
整个测量过程，与回路电流无关，无需求出回路实际电流，无需求出火工品电阻r两端实际电压，无需求出r2参比电阻两端实际电压。
[0044]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。