51单片机引信用惯性开关性能检测仪设计(2)
结 论 33
致 谢 34
参考文献 35
1 引言
1.1 课题背景
引信作为探测目标、识别目标并控制弹体适时起爆的重要控制装置，已经不再是一个独立的产品，现代引信不仅要完成各类信息的获取如目标信息等，还要同武器系统进行信息的实时共享，以保证弹丸战斗部在最合适的时空选择最佳时机引爆，以达到弹丸的最佳毁伤效果或者完成其预设功能。现代引信主要功能包括保险、解除保险、感觉目标并确定炸点、起爆。引信作为探测目标并识别目标控制弹丸战斗部实时起爆的装置，其在武器系统中的重要性不言而喻。引信按探测目标的工作原理可以分为机械引信、机电引信、电子引信等。电子技术的不断发展和计算机技术的日渐成熟，电子发火控制装置在引信中的应用愈加广泛，使得电引信比机械触发引信、机械钟表定时引信等非电引信具有更高的瞬发度和定时精度，并且在接触目标后还能实现精确的延期起爆、近目标起爆等功能[1]。在机电引信中，惯性开关是较为常见的电路控制器件。惯性开关能够感知加速度信号，当加速度值达到惯性开关预设的加速度阈值时，惯性开关执行相应的开关机械动作。惯性开关集成了传感器和机械开关的功能，其体积小、重量轻。不仅在引信中的应用广泛，在航天航空以及汽车安全等领域也得到了广泛的应用[2]。
引信的安全性指的是引信只在预定的条件满足时才发挥作用，而在其他场合如勤务处理、发射过程中不得作用的性能。引信的作用可靠性指的是引信在规定的如环境、使用条件情况下，在规定的存储期限内必须按预定方式发挥正常作用的性能。所以对引信产品性能进行试验是保证引信产品质量的重要环节。引信试验是指引信在其寿命全过程的安全性、可靠性和性能特性进行考核的环境与性能试验方法[3]。
在高价值弹药引信的研制过程中，对引信性能的评估采用实弹试验的办法，但试验成本较高，不利于后期的引信产品设计改进。因此为提高引信试验的有效性，除了对引信零部件进行出厂检测外，还需对引信产品进行半实物仿真测试，以保证引信产品质量[4]。作为引信中的重要零部件，惯性开关的性能直接影响引信的安全和作用可靠性，因此检测惯性开关的性能对保证引信质量、降低试验经费、缩短研发周期以及为引信惯性开关的研发提供检测方法具有重要的意义。本文将针对某引信用惯性开关的作用性能设计一种简单可靠的检测装置，以实现对其性能的检测，并投入实际生产。
张建新，程翔，张合基于弹簧振子的惯性开关模型对侵彻引信高g值惯性开关试验展开了研究。侵彻引信惯性开关的结构如图2.1所示，由芯极、绝缘座、弹簧、钢球及外壳组成，其中除绝缘座之外的其余部分均为导体[5]。当外界加速度值未达到惯性开关的闭合阈值时，由于弹簧抗力的作用，钢球与开关芯极不接触，惯性开关处于断开状态。当加速度阈值达到或超过惯性开关的加速度阈值时，钢球克服弹簧的抗力向左运动，在受力足够大的情况下钢球运动一定距离后与芯极接触，惯性开关闭合。随着施加的惯性力消失或减小到一定值，弹簧推动钢球向右运动，钢球与芯极接触断开，芯极输出高电平信号。
1.2 国内外研究现状
1.3 研究意义
随着信息技术和电子产业的快速发展，电子信息技术在现代化战争中发挥的作用越来越重要。作为机械技术与电子信息技术相结合的机电引信越来越广泛地应用到各类弹体中。惯性开关作为机电引信中的关键零部件，其性能的可靠性直接影响影响引信的作用可靠性。对批量生产的惯性开关进行性能的检测也是确保引信产品质量的重要环节。因此，本文将针对某引信用惯性开关设计出一种检测方案简单、检测信号处理便捷、检测结果准确可靠的惯性开关检测装置。通过目前成熟、应用广泛的常规数字器件再结合软件编程实现这一装置，这将为今后引信用惯性开关的检测提供直接可靠的检测手段。
上一篇：高楼住户自动擦窗装置的研究与设计