一种火工品阻值测量电路[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205280826 U (45)授权公告日 2016.06.01

(21)申请号 201520945180.0(22)申请日 2015.11.24

(73)专利权人北京航天万源科技公司

地址100176 北京市大兴区北京市亦庄经济

技术开发区同济北路6号(72)发明人李永强 丁辉 王铮 任浩

林汝梁(74)专利代理机构核工业专利中心 11007

代理人高尚梅(51)Int.Cl.

G01R 27/14(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

一种火工品阻值测量电路(57)摘要

本实用新型涉及火工品测量技术领域，具体涉及一种火工品阻值测量电路，目的是克服现有火工品电阻阻值测量技术的不足，提供了一种测量电流小、安全性高的测量电路，并可以为后续的采集电路提供一种数字化、远程解决方案。其特征在于：它包括恒流源电路模块、安保电路模块和运算放大电路模块；恒流源电路模块的输出端与安保电路模块的输入端连接，安保电路模块的输出端与火工品电阻的一端连接，火工品电阻的另一端与运算放大电路模块的输入端连接。本实用新型具有电路形式简单，具有成本低、可靠性高的优点；同时，在进行阻值测量时的测量电流小、安全性高，为数字化、远程测量火工品电阻阻值提供了解决方案。 C N 2 0 5 2 8 0 8 2 6 UCN 205280826 U

权　利　要　求　书

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1.一种火工品阻值测量电路，其特征在于：它包括恒流源电路模块、安保电路模块和运算放大电路模块；恒流源电路模块的输出端与安保电路模块的输入端连接，安保电路模块的输出端与火工品电阻的一端连接，火工品电阻的另一端与运算放大电路模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的火工品阻值测量电路，其特征在于：所述的恒流源电路模块包括可调电流源U1、电阻R1、电阻R2和二极管V1；可调电流源U1的电源输入端与5V直流电源连接；可调电流源U1的电源输出端分别与二极管V1的正端和电阻R1的一端连接；二极管V1的负端分别与电阻R2和安保电路模块的输入端连接；可调电流源U1的调节端分别于电阻R1和电阻R2的另一端连接。

3.根据权利要求1所述的火工品阻值测量电路，其特征在于：所述的安保电路模块包括电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；电阻R3和电阻R4串联，电阻R5和电阻R6串联，两个串联支路进行并联。

4.根据权利要求1所述的火工品阻值测量电路，其特征在于：所述的运算放大电路模块包括运算放大器N1A、隔离放大器N2、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6；

电阻R11的一端为运算放大电路模块的输入端；电阻R11和电容C1组成RC滤波电路，其输出接运算放大器N1A的输入正；电阻R12、电阻R13和电阻R14组成闭环负反馈电路，该闭环负反馈电路的输入端与运算放大器N1A的输出端连接，该闭环负反馈电路的输出端与运算放大器N1A的输入负端连接；运算放大器N1A的供电端分别与+5V和-5V直流电源连接；运算放大器N1A的输出端还与电阻R15的一端连接；电阻R15的另一端与隔离放大器N2的输入端连接；隔 离放大器N2的输入供电正端与+5V电源经第一滤波退耦电路连接；隔离放大器N2的输入供电负端与-5V电源经第二滤波退耦电路连接；隔离放大器N2的输出供电正端与+5V1电源经第三滤波退耦电路连接；隔离放大器N2的输出供电负端与-5V1电源经第四滤波退耦电路连接；隔离放大器N2的输出端经电阻R16与电容C6组成的输出滤波电路进行滤波后作为运算放大电路模块的输出端。

5.根据权利要求4所述的火工品阻值测量电路，其特征在于：所述的第一滤波退耦电路由电容C2接地实现；所述的第二滤波退耦电路由电容C3接地实现；所述的第三滤波退耦电路由电容C4接地实现；所述的第四滤波退耦电路由电容C5接地实现。

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一种火工品阻值测量电路

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技术领域

[0001]本实用新型涉及火工品测量技术领域，具体涉及一种火工品阻值测量电路。背景技术

[0002]火工品是装有火药或炸药，受外界刺激后产生燃烧或爆炸，以引燃火药、引爆炸药或做机械功的一次性使用的元器件和装置的总称。包括火帽、底火、点火管、延期件、雷管、传爆管、导火索、导爆索以及爆炸开关、爆炸螺栓、启动器、切割索等。本发明提到的火工品电阻为火工品的一种——电雷管。

[0003]电雷管作为一种起爆器广泛应用在航空、航天领域，由于其具有阻值小、安全性要求高等特点，如何能够安全、可靠、便捷的测量其阻值是相关科研人员一直不断努力的目标。

[0004]电雷管是由电能转化成热能而引发爆炸的一种装置，由火雷管和电引火元件组成，它的阻值为1.0±0.2欧姆，安全电流为50mA。

[0005]现有的火工品阻值测量方法无法进行远程测量，现有的测量技术在测量电流较大，存在安全性隐患；在测量电流较小时测量精度较低，无法满足测量要求。实用新型内容

[0006]本实用新型的技术解决问题是：

[0007]克服现有火工品电阻阻值测量技术的不足，提供了一种测量电流小、安全性高的测量电路，并可以为后续的采集电路提供一种数字化、远程解决方案。[0008]本发明的技术解决方案是：[0009]一种火工品阻值测量电路，包括恒流源电路模块、安保电路模块和运算放大电路模块；恒流源电路模块的输出端与安保电路模块的输入端连接，安保电 路模块的输出端与火工品电阻的一端连接，火工品电阻的另一端与运算放大电路模块的输入端连接。[0010]如上所述的恒流源电路模块包括可调电流源U1、电阻R1、电阻R2和二极管V1；可调电流源U1的电源输入端与5V直流电源连接；可调电流源U1的电源输出端分别与二极管V1的正端和电阻R1的一端连接；二极管V1的负端分别与电阻R2和安保电路模块的输入端连接；可调电流源U1的调节端分别于电阻R1和电阻R2的另一端连接。[0011]如上所述的安保电路模块包括电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；电阻R3和电阻R4串联，电阻R5和电阻R6串联，两个串联支路进行并联。

[0012]如上所述的运算放大电路模块包括运算放大器N1A、隔离放大器N2、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6；

[0013]电阻R11的一端为运算放大电路模块的输入端；电阻R11和电容C1组成RC滤波电路，其输出接运算放大器N1A的输入正；电阻R12、电阻R13和电阻R14组成闭环负反馈电路，该闭环负反馈电路的输入端与运算放大器N1A的输出端连接，该闭环负反馈电路的输出端

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与运算放大器N1A的输入负端连接；运算放大器N1A的供电端分别与+5V和-5V直流电源连接；运算放大器N1A的输出端还与电阻R15的一端连接；电阻R15的另一端与隔离放大器N2的输入端连接；隔离放大器N2的输入供电正端与+5V电源经第一滤波退耦电路连接；隔离放大器N2的输入供电负端与-5V电源经第二滤波退耦电路连接；隔离放大器N2的输出供电正端与+5V1电源经第三滤波退耦电路连接；隔离放大器N2的输出供电负端与-5V1电源经第四滤波退耦电路连接；隔离放大器N2的输出端经电阻R16与电容C6组成的输出滤波电路进行滤波后作为运算放大电路模块的输出端。

[0014]如上所述的第一滤波退耦电路由电容C2接地实现；所述的第二滤波退耦电路由电容C3接地实现；所述的第三滤波退耦电路由电容C4接地实现；所述的第四滤波退耦电路由电容C5接地实现。

[0015]本发明与现有技术相比的有益效果在于：[0016]本发明包括恒流源电路模块、安保电路模块和运算放大电路模块，具有电路形式简单，具有成本低、可靠性高的优点；同时，在进行阻值测量时的测量电流小、安全性高，为数字化、远程测量火工品电阻阻值提供了解决方案。附图说明

[0017]图1为本发明测量火工品电阻阻值电路的原理框图；[0018]图2为本发明电路中恒流源电路模块电路图；[0019]图3为本发明电路中安保电路模块电路图；[0020]图4为本发明电路中运算放大电路模块电路图。

具体实施方式

[0021]如图1所示，一种火工品阻值测量电路，包括恒流源电路模块、安保电路模块和运算放大电路模块。恒流源电路模块的输出端与安保电路模块的输入端连接，安保电路模块的输出端与火工品电阻的一端连接，火工品电阻的另一端与运算放大电路模块的输入端连接。

[0022]恒流源电路模块用于产生10mA的恒定电流，经过安保电路模块的限流后进入火工品电阻模块，运算放大电路模块将火工品电阻两端电压进行放大、滤波和隔离处理后供后续采集电路采集。[0023]如图2所示，恒流源电路模块包括可调电流源U1、电阻R1、电阻R2和二极管V1。可调电流源U1的电源输入端与5V直流电源连接；可调电流源U1的电源输出端分别与二极管V1的正端和电阻R1的一端连接；二极管V1的负端分别 与电阻R2和安保电路模块的输入端连接。可调电流源U1的调节端分别于电阻R1和电阻R2的另一端连接。[0024]通过可调电流源U1产生电流，电阻R1、电阻R2和二极管V1对可调电流源U1产生电流进行反馈调节，实现恒定电流输出。在本实施例中，电阻R1的阻值为13欧姆，电阻R2的阻值为130欧姆。

[0025]如图3所示，安保电路模块包括电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6。电阻R3和电阻R4串联，电阻R5和电阻R6串联，两个串联支路进行并联。[0026]电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6起限流保护作用，防止恒流源电路模块的输出电

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流过大时对火工品电阻产生损伤。在本实施例中电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的阻值均为100欧姆。

[0027]如图4所示，运算放大电路模块包括运算放大器N1A、隔离放大器N2、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6。

[0028]电阻R11的一端为运算放大电路模块的输入端。电阻R11和电容C1组成RC滤波电路，其输出接运算放大器N1A的输入正。电阻R12、电阻R13和电阻R14组成闭环负反馈电路，该闭环负反馈电路的输入端与运算放大器N1A的输出端连接，该闭环负反馈电路的输出端与运算放大器N1A的输入负端连接。运算放大器N1A的供电端分别与+5V和-5V直流电源连接。运算放大器N1A的输出端还与电阻R15的一端连接。电阻R15的另一端与隔离放大器N2的

隔离放大器N2的输入供电正端与+5V电源经第一滤波退耦电路连接。所述的第输入端连接。

一滤波退耦电路由电容C2接地实现。隔离放大器N2的输入供电负端与-5V电源经第二滤波退耦电路连接。所述的第二滤波退耦电路由电容C3接地实现。隔离放大器N2的输出供电正端与+5V1电源经第三滤波退耦电路连接。所述的第三滤波 退耦电路由电容C4接地实现。隔离放大器N2的输出供电负端与-5V1电源经第四滤波退耦电路连接。所述的第四滤波退耦电路由电容C5接地实现。隔离放大器N2的输出端经电阻R16与电容C6组成的输出滤波电路进行滤波后作为运算放大电路模块的输出端。

[0029]输入信号经RC滤波电路进行滤波处理后，通过运算放大器N1A进行增益放大，再通过隔离放大器N2实现信号隔离，最后经输出滤波电路进行滤波后输出。[0030]恒流源电路模块由三端可调电流源U1及电阻R1、R2、二极管V1组成，其核心器件为三端可调电流源U1，其有较高的电流精度输出，并可提供400mW的功率输出[0031]安保电路模块由4个电阻串并联组成，当恒流源电路出现故障时，其可以起到限流的作用，又可以防止单个电阻失效带来的安全隐患。。

[0032]运算放大电路模块由高精度运算放大器N1A及隔离运放N2及相关电阻电容组成，N1A将火工品电阻两端电压放大10倍输出给隔离运放，隔离运放将电压隔离输出给后续的采集电路，起到隔离输出的作用，从而保证火工品电阻的安全。

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说　明　书　附　图

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图1

图3

图2

图4

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