一种单列差分式光幕靶装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光电测试技术领域，具体涉及一种单列差分式光幕靶装置及其检测方法。该装置的光源采用点状激光器形成阵列，形成类准直（发散角小）线结构光源，接收部件将光电二极管按均匀确定的长度分区形成单排阵列，然后将每两个交错间隔的分区组织成一个差分对，先由每个差分对各自输出一路信号，再将每路差分信号求绝对值后加和生成最终的输出信号。本发明专利技术光幕具有接收阵列光学结构对称特点，可有效地提高光幕靶抗背景光波动和环境光干扰的能力，大大提高仪器的稳定性。大提高仪器的稳定性。大提高仪器的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种单列差分式光幕靶装置及其检测方法


[0001]本专利技术涉及光电测试
，具体涉及一种单列差分式光幕靶装置及其检测方法。

技术介绍

[0002]在武器系统毁伤性能评价中，弹丸的飞行速度参数是一项重要指标。目前针对弹丸速度测试的研究，主要是非接触式测试，如：线圈靶、天幕靶、光幕靶。
[0003]光幕靶作为一种兵器和工业靶场常见的区截测量仪器，主要由LED阵列光源、光电二极管阵列、信号处理电路以及支撑部件组成。具有测试精度高、测试靶面灵活定制、对测试环境要求低、可重复测试的特点，因此光幕靶被广泛应用于室内靶场。由于光幕靶是一种基于光电转换原理的测试设备，通过弹丸穿过光幕面时引起的光通量变化，将这一变化转换为电压信号输出，因此易受外界光信号影响。
[0004]鉴于此，对于本领域的技术人员而言，用光幕靶进行测速，如何消除飞鸟、蚊虫等外界环境对光的干扰，以及如何消除炮口火光、弹底曳光等自身干扰，从而提高探测器的可靠性，是目前光幕靶测速系统发展的一个重要问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术为解决现有光幕靶测试技术中复杂背景光对光幕靶测速精度的影响，提供一种单列差分式光幕靶装置及其检测方法。
[0006]为解决现有技术存在的问题，本专利技术的技术方案是：一种单列差分式光幕靶装置，其特征在于：所述装置包括类准直光源和光电接收部分，所述光电接收部分由多个高速光电二极管纵向排列成单列线阵，并且安装均匀确定长度分成偶数个分区，分区的个数≥4；所述类准直光源由多个点状激光器等间隔纵向排列形成阵列，通过离焦调整形成类准直照明光源。
[0007]进一步，所述的点状激光器带有分离的铜块调整装置。
[0008]进一步，所述的类准直光源和光电二极管接收阵列相对设置于支撑结构上。
[0009]一种单列差分式光幕靶装置的检测方法，其特征在于：方法步骤为：
[0010]1)将每两个交错间隔的分区组成一个差分对，每个差分对通过点状激光器输出一个信号；
[0011]2)每个差分对的输出信号分别经过独立的跨导放大和绝对值运算，然后多路运算结果通过加和运算生成总体输出信号；
[0012]3)光电接收部分的输出信号需要至少2个差分对的两路信号合成得到。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0014]1、本专利技术通过差分检测可以降低背景光波动带来的附加噪声影响，消除炮口火光、弹底曳光等干扰，从而提高探测器的可靠性；
[0015]2、本专利技术通过两个交错间隔的分区组成一个差分对的装置以及差分检测方法，可
以消除自身带来的视场盲区误差。
附图说明：
[0016]图1为本专利技术的工作原理简图；
[0017]图2为本专利技术的差分工作电路图；
[0018]图3为本专利技术的光幕结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]本专利技术公开一种单列差分式光幕靶装置，如图3所示，所述装置包括光电输出部分和光电接收部分，所述的光电输出部分和光电接收部分按均匀确定的长度纵向分区形成单排阵列，分区的个数为≥4的偶数，光电输出部分的每个区域由等数量等间隔的点状激光器纵向设置形成阵列，光电接收部分为光电二极管，光电二极管的个数与点状激光器个数相同并相对设置；
[0021]上述光源阵列和光电二极管接收阵列相对设置于支撑结构上，连接杆对支撑结构起固定作用。
[0022]该装置对于光源阵列部件采用类准直(发散角小)线结构光源，该光源是由点状激光器形成阵列发出的，同时应用离焦的方法，形成预定发散角照明光束，最终形成完整的光幕，并且安装时采用分离铜块安装，该方法可以实现散热以及实现光束方向微调的功能。
[0023]一种单列差分式光幕靶装置的检测方法步骤为：
[0024]1)将每两个交错间隔的分区组成一个差分对，每个差分对通过点状激光器输出一个信号；
[0025]2)每个差分对的输出信号分别经过独立的跨导放大和绝对值运算，然后多路运算结果通过加和运算生成总体输出信号；
[0026]3)光电接收部分的输出信号需要至少2个差分对的两路信号合成得到。
[0027]该检测方法首先利用上述装置形成一个完整的光幕以及信号处理电路。当有目标穿过光幕时，会引起幕面上对应分区光通量的变化，该变化通过信号电路处理，最终产生目标过幕信号。
[0028]实施例：通过2个差分对进行详细说明，如图1所示：
[0029]本实施例中的单列差分式光幕靶测速装置包括阵列光源、差分接收装置、信号调理电路、支撑结构，
[0030]光源采用类准直(发散角小)线结构光源，是由点状激光器形成阵列发出的，同时点状激光器安装时采用分离铜柱安装，该方法可以实现散热以及实现光束方向微调的功能；差分接收装置由A、B、C、D 4个等长等宽的分区组成，分区上等间隔分布等数量的光电二极管；分区A与C，B与D分别形成一对差分对。
[0031]如图2所示：因为B、D的连接方式与A、C一样，因此在该处只画了A、C的电路原理图。
[0032]该电路原理图采取了光电二极管反向偏置的连接方法，并且对光电二级管的排列
采取了差分的方式连接，在每个分区等距离等数量的光电二极管；
[0033]当目标从分区A经过时，分区A的光通量将减小，而分区C的光通量不发生变化，此时分区A和分区C产生的光电流将不对称，就会有电流流入或流出跨导放大器，从而产生目标过目信号。
[0034]当外界环境光变化时分区A和分区C的光通量将同时发生变化，分区A和分区C的光电流也将同时变化，此时没有电流流入跨导放大器，不产生信号。
[0035]对于一个差分对，如分区A和分区C，当目标由分区A穿过时产生正信号，当目标由分区C经过时产生负信号；同理对于差分对分区B和分区D，当有目标在B、C之间穿过时，由于这种间隔排列，不会产生当穿过差分电路正中间而带来的视场盲区，此时B分区产生正信号，C分区产生负信号，在分区加和运算后输出非正常的差分对信号，因此对每个输出的差分对信号进行绝对值操作，输出标准值，然后再对输出的多路标准值进行加和运算生成总体输出信号。
[0036]对于图1所示的接收区域，当目标由单个分区(如分区A)经过时，将产生正常弹形信号，当目标由相邻分区之间(如分区A和分区B之间)经过时，由于不同分区产生的信号极性不同，如果不进行绝对运算，将导致正常目标引起的信号输出可能很弱甚至为零的情况。因此，通过对每个差分对的每路信号进行绝对值操作，这样，就能避免上述测试盲区的出现，保证仪器的正常功能。
[0037]以上所述仅是本专利技术的优选实施例，并非用于限定本专利技术的保护范围，应当指出，对本
的普通技术人员在不脱离本专利技术原理的前提下，对其进行若干改进与润本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单列差分式光幕靶装置，其特征在于：所述装置包括类准直光源和光电接收部分，所述光电接收部分由多个高速光电二极管纵向排列成单列线阵，并且安装均匀确定长度分成偶数个分区，分区的个数≥4；所述类准直光源由多个点状激光器等间隔纵向排列形成阵列，通过离焦调整形成类准直照明光源。2.根据权利要求1所述的一种单列差分式光幕靶装置，其特征在于：所述的点状激光器带有分离的铜块调整装置。3.根据权利要求1或2所述的一种单列差分式光幕靶...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋玉贵，张太然，阳浩，王雪纯，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：