线圈靶标定系统关键技术研究

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线圈靶作为目前国内各靶场用来测量弹丸运动速度常用的区截装置之一,尽管经历了一个不断发展的过程,但在使用时,有时会出现工作不正常或测速出错的状况,需要对其进行标定,目前国内靶场还没有针对线圈靶的标定系统。基于上述的现状,本论文针对线圈靶系统标定的关键技术进行了研究,研究成果可为线圈靶测速系统的校正提供依据,具有一定的实际意义。本文在介绍线圈靶测速原理的基础上,根据线圈靶的感应电动势模型,分析了线圈靶感应信号的特征及其影响因素,提出了线圈靶标定系统的总体设计方案。整个标定系统由时标信号发生器和电磁发生器所构成,通过时标信号发生器输出激励信号给电磁发生器,来激励线圈靶产生感应信号输给计时仪,从而实现对线圈靶的标定。根据线圈靶感应信号的特征,设计了输出两路正弦波激励信号的时标信号发生器。采用CPLD控制外部存储器、程控放大器实现激励信号频率、幅值的精确可调;通过CPLD的软件分频及计数功能,在实现激励信号时间间隔可调的同时,精度达0.1μs;设计了末级功率放大电路,以满足电磁发生器负载电流大的使用要求;采用二阶压控电压源低通滤波技术,以提高输出信号的信噪比。分析了电磁发生器内部线圈的直径、匝数和正弦激励信号幅度、频率对线圈靶感应信号的影响;在综合考虑感应信号幅值、畸变程度以及电路电流负载能力的基础上合理制作了电磁发生器;得出结论:激励信号的频率决定了感应信号的频率同时影响着感应信号的幅值,在同一激励频率下,感应信号的幅值与激励信号的幅值成正比。最后,通过现场实验考核了标定系统的指标;在国内某靶场进行了标定实验,并对实验数据进行了分析,实验结果可作为线圈靶测速系统的校正依据。
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