[發明專利]一種多道同時測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 200810057113.X
• 申請日: 2008-01-29
• 公開（公告）號: CN101498738A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 黃建國;韓建偉;馬英起;封國強;李宏偉;蔡明輝;李小銀;張振龍;閆小娟;全榮輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間科學與應用研究中心
• 主分類號: G01P5/18
• 分類號: G01P5/18
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 王 勇

技術領域

本發明涉及高速微粒速度檢測系統，特別涉及高速微粒檢測系統中的多道同時測量裝置以及相應的測量方法。

背景技術

高速微粒速度檢測系統是一種用于對高速微粒的飛行速度進行測量的系統。圖1是該系統的結構圖，從圖中可以看出，微粒d由碎片發生器產生后經過飛行管道c到達位于靶腔a內的標靶上，由標靶上的壓電傳感器b接收高速微粒撞擊標靶時所產生的沖擊波信號，從而得到微粒的到達時間，進而推算出微粒的速度。

為了感知同一標靶上不同局部的撞擊信號，可將一個標靶分成若干獨立的區域，每一分區設置一個壓電傳感器。在現有技術中，一個壓電傳感器對應一個通道，如圖2所示，一個壓電傳感器連接到一個電荷放大器上，進而與一個示波器連接。通過這種連接方式可以得到高速微粒在一個特定區域上的撞擊信號。

但是現有技術中的這種連接方式也存在一定的缺陷。例如，壓電傳感器與通道間的這種一一對應關系，使得在標靶上設置多個壓電傳感器時會導致對應示波器采集通道數量的增加。這樣做顯然會提高整個系統的硬件成本，且在維護上也存在著一定的不便。

發明內容

為了克服現有技術中標靶分區的情況下，示波器采集通道數量過多，不易維護的缺陷，本發明提供了一種用一個采集通道可以對多個傳感器進行測量的裝置。

為了實現上述目的，本發明提供了一種多道同時測量裝置，包括至少兩個傳感器、電荷放大器，還包括加法器、至少兩個觸發開關以及對所述的至少兩個觸發開關的閉合順序進行控制的觸發信號發生電路；其中，

每一個所述的傳感器連接到一個所述的觸發開關上，所述的觸發開關按照一定的順序接通或斷開，所述加法器的接入端與所有觸發開關相連接，所述加法器的輸出端連接到所述電荷放大器上；所述的觸發信號發生電路按照一定的延遲時間向每一個所述的觸發開關依次發送觸發控制信號以實現所述的閉合順序，所述的一定的延遲時間設定為下面的值：將所述觸發信號發生電路的時鐘脈沖信號的周期除以所述傳感器個數所得到的結果。

上述技術方案中，還包括一個用于對所述的傳感器的信號進行顯示的示波器，所述示波器連接到所述的電荷放大器上。

本發明還提供了一種采用所述的多道同時測量裝置的測量方法，包括以下步驟：

步驟1)、所述觸發信號發生電路向所述的觸發開關發送觸發控制信號；

步驟2)、所述傳感器采集高速微粒撞擊時產生的原始信號；

步驟3)、所述觸發開關在所述觸發控制信號的控制下接通或斷開，

步驟4)、所述加法器將分時采集的各個傳感器的原始信號合成在一起，得到混合信號；

步驟5)、所述混合信號經過所述電荷放大器放大后在示波器上顯示；

步驟6)、將所述的混合信號分時讀取后得到所述的還原信號。

本發明又提供了一種采用了所述的多道同時測量裝置的高速微粒速度檢測系統，一個碎片發生器所產生的微粒通過飛行通道到達所述的多道同時測量裝置，由所述的多道同時測量裝置對所述微粒的飛行速度進行測量。

本發明的優點在于：

1、本發明的多道同時測量裝置中即使有多個傳感器，也只需要一個電荷放大器，有效節約了硬件成本。

2、本發明的多道同時測量裝置只需要占用一路示波器采集通道，節省了示波器的資源。

3、本發明將標靶獨立分區并測量，同時提供了撞擊的具體區域信息，具有一定的空間分辨能力。

附圖說明

以下，結合附圖來詳細說明本發明的實施例，其中：

圖1為現有技術中的高速微粒速度檢測系統的結構圖；

圖2為現有技術中的傳感器與通道間的連接關系圖；

圖3為在一個實施例中的傳感器分布圖；

圖4為本發明的多道同時測量裝置在一個實施例中的電路圖；

圖5為傳感器采集的原始信號經過本發明的多道同時測量裝置實現信號混合以及信號還原后的示意圖。

圖面說明

a????靶腔????b????壓電傳感器????c??飛行管道

d????微粒????1-4??傳感器

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

本發明的多道同時測量裝置利用信號合成和信號還原的原理實現了單個通道對多個傳感器信號的采集。該裝置由傳感器、觸發信號發生電路、觸發開關、加法器、電荷放大器以及示波器組成。