[发明专利]一种多道同时测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速微粒速度检测系统，特别涉及高速微粒检测系统中的多道同时测量装置以及相应的测量方法。

背景技术

高速微粒速度检测系统是一种用于对高速微粒的飞行速度进行测量的系统。图1是该系统的结构图，从图中可以看出，微粒d由碎片发生器产生后经过飞行管道c到达位于靶腔a内的标靶上，由标靶上的压电传感器b接收高速微粒撞击标靶时所产生的冲击波信号，从而得到微粒的到达时间，进而推算出微粒的速度。

为了感知同一标靶上不同局部的撞击信号，可将一个标靶分成若干独立的区域，每一分区设置一个压电传感器。在现有技术中，一个压电传感器对应一个通道，如图2所示，一个压电传感器连接到一个电荷放大器上，进而与一个示波器连接。通过这种连接方式可以得到高速微粒在一个特定区域上的撞击信号。

但是现有技术中的这种连接方式也存在一定的缺陷。例如，压电传感器与通道间的这种一一对应关系，使得在标靶上设置多个压电传感器时会导致对应示波器采集通道数量的增加。这样做显然会提高整个系统的硬件成本，且在维护上也存在着一定的不便。

发明内容

为了克服现有技术中标靶分区的情况下，示波器采集通道数量过多，不易维护的缺陷，本发明提供了一种用一个采集通道可以对多个传感器进行测量的装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多道同时测量装置，包括至少两个传感器、电荷放大器，还包括加法器、至少两个触发开关以及对所述的至少两个触发开关的闭合顺序进行控制的触发信号发生电路；其中，

每一个所述的传感器连接到一个所述的触发开关上，所述的触发开关按照一定的顺序接通或断开，所述加法器的接入端与所有触发开关相连接，所述加法器的输出端连接到所述电荷放大器上；所述的触发信号发生电路按照一定的延迟时间向每一个所述的触发开关依次发送触发控制信号以实现所述的闭合顺序，所述的一定的延迟时间设定为下面的值：将所述触发信号发生电路的时钟脉冲信号的周期除以所述传感器个数所得到的结果。

上述技术方案中，还包括一个用于对所述的传感器的信号进行显示的示波器，所述示波器连接到所述的电荷放大器上。

本发明还提供了一种采用所述的多道同时测量装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤1)、所述触发信号发生电路向所述的触发开关发送触发控制信号；

步骤2)、所述传感器采集高速微粒撞击时产生的原始信号；

步骤3)、所述触发开关在所述触发控制信号的控制下接通或断开，

步骤4)、所述加法器将分时采集的各个传感器的原始信号合成在一起，得到混合信号；

步骤5)、所述混合信号经过所述电荷放大器放大后在示波器上显示；

步骤6)、将所述的混合信号分时读取后得到所述的还原信号。

本发明又提供了一种采用了所述的多道同时测量装置的高速微粒速度检测系统，一个碎片发生器所产生的微粒通过飞行通道到达所述的多道同时测量装置，由所述的多道同时测量装置对所述微粒的飞行速度进行测量。

本发明的优点在于：

1、本发明的多道同时测量装置中即使有多个传感器，也只需要一个电荷放大器，有效节约了硬件成本。

2、本发明的多道同时测量装置只需要占用一路示波器采集通道，节省了示波器的资源。

3、本发明将标靶独立分区并测量，同时提供了撞击的具体区域信息，具有一定的空间分辨能力。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1为现有技术中的高速微粒速度检测系统的结构图；

图2为现有技术中的传感器与通道间的连接关系图；

图3为在一个实施例中的传感器分布图；

图4为本发明的多道同时测量装置在一个实施例中的电路图；

图5为传感器采集的原始信号经过本发明的多道同时测量装置实现信号混合以及信号还原后的示意图。

图面说明

a    靶腔    b    压电传感器    c  飞行管道

d    微粒    1-4  传感器

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明的多道同时测量装置利用信号合成和信号还原的原理实现了单个通道对多个传感器信号的采集。该装置由传感器、触发信号发生电路、触发开关、加法器、电荷放大器以及示波器组成。