[发明专利]一种高速响应光电测试装置

说明书

一种高速响应光电测试装置包括发射器(1)、接收器(2)，在发射器(1)和接收器(2)对称端部嵌装有3对可形成3条光路的发射管和接收管，该3对光路与对称端部垂直并且距离相等。高速响应光电测试装置内部包括发射电路和接收电路，可将光信号转换为电信号并输出TTL电平。本发明响应时间小于5us，可实现以爆炸螺栓为主的航天火工分离装置的分离速度测试，操作方便，且能保证测试的可靠性及精度要求。

技术领域

本发明涉及一种高速响应光电测试装置，属于光电传感技术领域的应用范畴。

背景技术

光电测试装置，原理是采用光电转换原理，发射器与接收器成对安装光路对齐，当有物体通过时光路截断信号转换为电平信号。

以爆炸螺栓为主的航天火工分离装置在进行验收试验时需要进行分离冲量测试来模拟螺栓类火工品完成规定功能时的状态，进而确定其对相邻部件的危害性大小。测试时通常使用光电测试装置设置靶点测试接触信号，通过测试螺栓头的飞行时间Δt和靶点距离L，可计算出螺栓头分离速度v＝L/Δt，然后称量飞出的螺栓头重量m通过公式P＝mv计算得到分离冲量。

因航天火工分离装置具有分离时间极短(微秒级)且分离速度快的特点，为保证测试精度则要求测试装置的响应时间极高。经过调研，目前光电测试装置的响应时间最高为50us，当分离速度达到100m/s、测试距离为15mm时，测速误差可达50％。为保证测试可靠性及精度要求，需要响应时间更高的光电测试装置。

现有技术中，此类光电测试装置通常都是单通道，试验时至少需要3组这样的装置才能满足要求，测试时操作繁琐且一致性低。

航天火工分离装置工作时，偶尔飞出的金属碎片会对周围设备造成损坏，而目前市面上的光电测试装置均不具备防爆性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高速响应光电测试装置，其响应时间小于5us，解决了航天火工分离装置分离冲量测试误差大的难题。

本发明所采用的技术解决方案是：一种高速响应光电测试装置，包括发射器和接收器；

发射器包括第一壳体、第一盖板、第一航空插头、第一发射电路板、第一红外发射管、第一发射状态指示灯；第一发射电路板安装在第一壳体内腔中，第一航空插头和第一发射状态指示灯安装在第一壳体一侧，各第一红外发射管安装在第一壳体另一侧；第一航空插头、第一发射状态指示灯、各第一红外发射管分别与第一发射电路板连通；第一盖板安装在第一壳体上，将第一壳体密闭；第一发射电路板搭载发射电路，将外接直流电源电压转换为发射电路所需的直流电压，将红外发射管点亮输出红外光波，将第一发射状态指示灯点亮；

接收器包括第二壳体、第二盖板、第二航空插头、第二接收电路板、第二接收二极管、第二接收状态指示灯；第二接收电路板安装在第二壳体内腔中，第二航空插头和各第二接收状态指示灯安装在第二壳体一侧，各第二接收二极管安装在第二壳体另一侧；第二航空插头、各第二接收状态指示灯、各第二接收二极管分别与第二接收电路板连通；第二盖板安装在在第二壳体上，将第二壳体密闭；第二接收电路板搭载接收电路，将接收到的红外光信号转换为电信号并以TTL电平方式输出，第二接收状态指示灯指示红外光信号的接收情况。