基于温枪弹的光电靶灵敏度控制技术研究

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1、密级无分类号ＴＪ０１２．３＿Ｘ知料ｆ＇ＸＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文题目－：基干温枪弹的光电靶灵敏度控制技术研究作者：赵轶男指导教师：蔡荣立副教授申请学位学科：测试计量技术及仪器２０１８年５月３１日密级:无分类号:TJ012.3XI’ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY硕士学位论文UNIVERSITY题目:基于温枪弹的光电靶灵敏度控制技术研究作者：赵轶男蔡荣立副教授指导教师：申请学位学科：测试计量技术及仪器2018年5月31日基于温枪弹的光电靶灵敏度控制技术研究学科：

2、测试计量技术及仪器研究生签字：指导教师签字：摘要光电靶是一种基于光电转换原理的弹丸测速装置，由于光通量变化的不确定度，所以其测试灵敏度会有一定的动态范围，因此在实际使用过程中由于弹丸口径以及其他因素的影响，导致输出信号的不一致性，带来了测时误差。通过误差分析，由于波形饱和和不饱和以及信号较小导致的测时失败，基于以上问题，本课题设计一种增益可变的自适应电路，通过采集温枪弹来减小测时误差，提高可靠性。本文的主要研究内容如下：1)设计嵌入式增益可变电路。对其影响因素的分析，确定由于放大倍数过大造成的波形失真或者信号较小，会导致光电靶测试灵敏度的降低的；根据对靶场测试主要技术参数的计

3、算公式分析，得出光电靶测试灵敏度的降低，会影响试验各参数的测量。由于靶场测试的特殊性，在每次测试之前都会有一发温枪弹，由于开始射击时枪管处于冰冷状态下测试结果的不稳定性很高，因此一般试验中将第一发温枪弹的测试结果去除，以保证整个测试结果的稳定性，因此提出利用温枪弹判断并矫正电路的放大倍数，确保正式测试的准确性，这一设计充分利用了温枪弹的特殊性。2)设计相应的光电转换及信号调理电路。基于弹丸信号的特点以及芯片的特性，选择合适的光电转换器件，对得到的微弱电流信号进行IV转换，再进行滤波，之后输入到两级程序放大电路中，对其进行电压放大，最后进行信号调理，等比例缩小输入电压，使其适合

4、AD采集的范围，使电路可以完成对电路输出信号的采集。3)基于温枪弹的增益算法设计及控制。从波形失真度入手，对比失真波形和未失真波形的区别，通过对其波形特点的分析，得出波形的每个采样点的斜率之比就等于放大倍数之比，利用这个结论进行程序设计。本课题设计完成了可变增益电路及相应的放大电路，通过实验室验证，能够满足相应的靶场需求，可适用于温枪弹来提高灵敏度。关键词：光电靶；灵敏度；温枪弹；AD603；LabVIEWResearchonPhotoelectric-targetSensitivityControlTechnologyBasedonWarmBulletDiscipline:

5、MeasuringandTestingTechnologiesandInstrumentsStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractThephotoelectrictargetisaprojectilevelocitymeasuringdevicebasedontheprincipleofphotoelectricconversion.Duetotheuncertaintyoftheluminousfluxchange,thetestsensitivitywillhaveacertaindynamicrange.Therefor

6、e,duetotheimpactofprojectilecaliberandotherfactorsduringtheactualuseprocess,theoutputleadstooutput.Theinconsistencyofthesignalbringsupthetimingerror.Througherroranalysis,duetowaveformsaturationandunsaturationandtime-outfailureduetosmallsignal,basedontheaboveproblems,thisprojectdesignsaself-

7、adaptivecircuitwithvariablegain,whichcanreducethetime-measurementerrorandimprovethereliabilitybycollectingthetemperaturegunbullet.Themaincontentsofthispaperareasfollows:1)Designanembeddedgainvariablecircuit.Analyzetheinfluencingfactorsanddeterminewhether