基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高速摄影技术领域，尤其是一种基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置及方法。本发明专利技术针对现有技术存在的问题，获得同一高速过程的不同位置、不同发展阶段的状态特性，本发明专利技术提供一种基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置及方法，通过两台转镜式超高速摄影仪同步运行的控制装置可以满足武器研究中高速过程测试的需要。本发明专利技术包括处理器、两路摄影仪转镜电路、两路电磁快门电路以及其它辅助电路。本发明专利技术适用于转镜式超高速摄影技术应用领域。

【技术实现步骤摘要】
基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置及方法
本专利技术涉及高速摄影
，尤其是一种基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置及方法。
技术介绍
高速摄影是爆轰物理、冲击波物理、加速器物理和等离子体实验等研究领域中重要的光学测试手段之一，由于转镜式超高速摄影仪的拍摄频率从几万幅每秒至107幅/秒，空间分辨率为20～30lp/mm，它所具有的这些性能是目前数字式摄影仪或变像管摄影仪都无法替代的，转镜是超高速摄影仪中光学系统里重要的光学器件，转镜在超高速摄影仪工作时处于高速旋转状态。但是转镜式超高速摄影仪，单独使用时，也不能解决爆轰试验研究中多点、多方位高速过程的测试问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，获得同一高速过程的不同位置、不同发展阶段的状态特性，本专利技术提供一种基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置及方法，通过两台转镜式超高速摄影仪同步运行的控制装置精确控制摄影仪电磁快门的开启时间，同时采用处理器控制摄影仪转镜达到照相速度，在摄影仪底片很短时间内，能有效获得动作目标的图像信息，满足武器研究中高速过程测试的需要；摄影仪转镜速度的升速全过程均可显示在屏幕上，实现了可视化操作。并通过对转镜式高速摄影仪的相关控制流程实现了武器研究中高速过程测试的需求。本专利技术采用的技术方案如下：基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置包括：PC机，用于发送转镜转速控制字、延时时间控制字；处理器，用于接收及解析PC机发送的转镜转速控制字、延时时间控制字；分别发送对应驱动信号、转镜转速控制字给第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路；读取第一摄影仪转镜、第二摄影仪转镜周期数信号，同时分别读取第一电磁快门电路、第二电磁快门电路状态信号；当处理器测得摄影仪转镜转速分别对应达到第一摄影仪电磁快门、第二摄影仪电磁快门开启速度时，分别控制第一电磁快门电路、第二电磁快门电路的摄影仪电磁快门开启；当处理器测得第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜信号分别达到并且稳定在设定的照相速度，并且第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜输出触发脉冲相位相同时，处理器发送延迟时间控制字，引爆拍摄目标，同时第一摄影仪、第二摄影仪同时进行拍摄目标图像拍摄；第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路，用于对应接收处理器发送的摄影仪转镜电路周期数读取信号，通过第一信号处理电路、第二信号处理电路对应返回摄影仪转镜周期数状态，并接收处理器发送的转镜转速控制字，控制其摄影仪转镜的转镜周期使得摄影仪转镜分别对应达到摄影仪电磁快门开启的速度和设定的照相速度；第一信号处理电路、第二信号处理电路，用于对应接收第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路输出的周期数，进行信号调节，并将调节后的信号输出至处理器；第一电磁快门电路、第二电磁快门电路，用于接收处理器发送的电磁快门读取信号，返回状态信号给处理器，并接收处理器发送的电磁快门控制信号，并开启其摄影仪电磁快门。所述的第一电磁快门电路、第二电磁快门电路分别包括放大器、继电器、供电电源、摄影仪电磁快门，光电耦合器，放大器，用于接收处理器输出的电磁快门控制信号，进行信号放大；继电器，用于接收放大器的放大信号，控制电磁快门通断；供电电源，通过继电器发出的控制信号，给相机电磁快门供电；摄影仪电磁快门，用于接收供电电源提供的电源，打开相机电磁快门，准备拍摄目标；光电耦合器，用于接收电磁快门打开的反馈信号，并发送信号至处理器。所述第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路分别包括：驱动单元，用于接收处理器发送摄影仪转镜控制信号后，控制摄影仪转镜工作；摄影仪转镜，用于接收驱动单元信号，达到摄影仪快门开启速度和摄影仪照相速度，其中摄影仪照相速度大于摄影仪快门开启速度。所述第一信号处理电路、第二信号处理电路分别包括：去噪电路和脉宽调整电路，所述第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路输出信号分别对应与去噪电路输入端连接，去噪电路输出端分别对应与脉冲调整电路输入端连接，脉冲调整电路输出端与处理器连接。基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置还包括延迟电路，在第一电磁快门电路、第二电磁快门电路的摄影仪电磁快门开启，并且对应的第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜速度达到照相速度时，所述延迟电路将处理器输出的延迟信号进行处理后，发送给目标，控制目标进行动作。基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的方法包括：步骤1：PC上位机发送控制信号，处理器接收PC上位机发送的控制信号；步骤2：处理器接收及解析PC机发送的转镜转速控制字、延时时间控制字；分别发送对应驱动信号、转镜转速控制字给第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路；读取第一摄影仪转镜、第二摄影仪转镜周期数信号，同时分别读取第一电磁快门电路、第二电磁快门电路状态信号；当处理器测得摄影仪转镜转速分别对应达到第一摄影仪电磁快门、第二摄影仪电磁快门开启速度时，分别控制第一电磁快门电路、第二电磁快门电路的摄影仪电磁快门开启；当处理器测得第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜信号分别达到并且稳定在设定的照相速度，并且第一摄影仪转镜电路和第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜输出触发脉冲相位相同时，处理器发送延迟时间控制字，引爆拍摄目标，同时第一摄影仪、第二摄影仪同时进行拍摄目标图像拍摄；步骤4：拍摄完成后，处理器发送关闭电磁快门电路信号，停止拍摄目标。所述第一电磁快门电路、第二电磁快门电路，用于接收处理器发送的电磁快门读取信号，返回状态信号给处理器，并接收处理器发送的电磁快门控制信号，并开启其摄影仪电磁快门；第一电磁快门电路、第二电磁快门电路分别包括放大器、继电器、供电电源、相机电磁快门，光电耦合器，放大器、继电器、供电电源、摄影仪电磁快门，光电耦合器，放大器，用于接收处理器输出的电磁快门控制信号，进行信号放大；继电器，用于接收放大器的放大信号，控制电磁快门通断；供电电源，通过继电器发出的控制信号，给相机电磁快门供电；摄影仪电磁快门，用于接收供电电源提供的电源，打开相机电磁快门，准备拍摄目标；光电耦合器，用于接收电磁快门打开的反馈信号，并发送信号至处理器。所述第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路，用于对应接收处理器发送的摄影仪转镜电路周期数读取信号，通过第一信号处理电路、第二信号处理电路对应返回摄影仪转镜周期数状态，并接收处理器发送的转镜转速控制字，控制其摄影仪转镜的转镜周期使得摄影仪转镜分别对应达到摄影仪电磁快门开启的速度和设定的照相速度；第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路分别包括摄影仪转镜、驱动单元，所述电磁阀接收处理器发送的摄影仪转镜控制信号，进而控制摄影仪转镜。所述第一信号处理电路、第二信号处理电路分别包括：去噪电路和脉宽调整电路，所述第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路输出信号分别对应与去噪电路输入端连接，去噪电路输出端分别对应与脉冲调整电路输入端连接，脉冲调整电路输出端与处理器连接。所述步骤2中处理器发送延迟时间控制字，引爆拍摄目标的过程：通过延迟电路，在第一电磁快门电路、第二电磁快门电路的摄影仪电磁快门开启，并且对应的第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜速度达到照相速度时，所述延迟电路将处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置，其特征在于包括：PC机，用于发送转镜转速控制字、延时时间控制字；处理器，用于接收及解析PC机发送的转镜转速控制字、延时时间控制字；分别发送对应驱动信号、转镜转速控制字给第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路；读取第一摄影仪转镜、第二摄影仪转镜周期数信号，同时分别读取第一电磁快门电路、第二电磁快门电路状态信号；当处理器测得摄影仪转镜转速分别对应达到第一摄影仪电磁快门、第二摄影仪电磁快门开启速度时，分别控制第一电磁快门电路、第二电磁快门电路的摄影仪电磁快门开启；当处理器测得第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜信号分别达到并稳定在设定的照相速度，且第一摄影仪转镜电路和第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜输出触发脉冲相位相同时，处理器发送延迟时间控制字，引爆拍摄目标，同时第一摄影仪、第二摄影仪同时进行拍摄目标图像拍摄；第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路，用于对应接收处理器发送的摄影仪转镜电路周期数读取信号，通过第一信号处理电路、第二信号处理电路对应返回摄影仪转镜周期数状态，并接收处理器发送的转镜转速控制字，控制其摄影仪转镜的转镜周期使得摄影仪转镜分别对应达到摄影仪电磁快门开启的速度和设定的照相速度；第一信号处理电路、第二信号处理电路，用于对应接收第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路输出的周期数，进行信号调节，并将调节后的信号输出至处理器；第一电磁快门电路、第二电磁快门电路，用于接收处理器发送的电磁快门读取信号，返回状态信号给处理器，并接收处理器发送的电磁快门控制信号，并开启其摄影仪电磁快门。...

【技术特征摘要】
1.基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置，其特征在于包括：PC机，用于发送转镜转速控制字、延时时间控制字；处理器，用于接收及解析PC机发送的转镜转速控制字、延时时间控制字；分别发送对应驱动信号、转镜转速控制字给第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路；读取第一摄影仪转镜、第二摄影仪转镜周期数信号，同时分别读取第一电磁快门电路、第二电磁快门电路状态信号；当处理器测得摄影仪转镜转速分别对应达到第一摄影仪电磁快门、第二摄影仪电磁快门开启速度时，分别控制第一电磁快门电路、第二电磁快门电路的摄影仪电磁快门开启；当处理器测得第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路的周期数信号分别满足照相速度并稳定在照相速度，并且第一摄影仪转镜电路和第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜输出触发脉冲相位相同时，实现多路摄影仪转镜的同步,处理器发送延迟时间控制字，引爆拍摄目标，同时第一摄影仪、第二摄影仪同时进行拍摄目标图像拍摄；第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路，用于对应接收处理器发送的摄影仪转镜电路周期数读取信号，通过第一信号处理电路、第二信号处理电路对应返回摄影仪转镜周期数状态，并接收处理器发送的转镜转速控制字，控制其摄影仪转镜的转镜周期使得摄影仪转镜分别对应达到摄影仪电磁快门开启的速度和设定的照相速度；第一信号处理电路、第二信号处理电路，用于对应接收第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路输出的周期数，进行信号调节，并将调节后的信号输出至处理器；第一电磁快门电路、第二电磁快门电路，用于接收处理器发送的电磁快门读取信号，返回状态信号给处理器，并接收处理器发送的电磁快门控制信号，并开启其摄影仪电磁快门；所述的第一电磁快门电路、第二电磁快门电路分别包括放大器、继电器、供电电源、摄影仪电磁快门和光电耦合器，放大器，用于接收处理器输出的电磁快门控制信号，进行信号放大；继电器，用于接收放大器的放大信号，控制电磁快门通断；供电电源，通过继电器发出的控制信号，给相机电磁快门供电；摄影仪电磁快门，用于接收供电电源提供的电源，打开相机电磁快门，准备拍摄目标；光电耦合器，用于接收电磁快门打开的反馈信号，并发送信号至处理器；所述第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路分别包括：驱动单元，用于接收处理器发送摄影仪转镜控制信号后，控制摄影仪转镜工作；摄影仪转镜，用于接收驱动单元信号，达到摄影仪快门开启速度和摄影仪照相速度，其中摄影仪照相速度大于摄影仪快门开启速度；对于两台同步控制的超高速摄影仪，最重要的参数是摄影仪转镜同步的精确度，其同步时间用以下公式来描述：上式中，和分别为两台摄影仪转镜的旋转周期，和分别为两台摄影仪的同步触发信号脉宽；当两台摄影仪同步工作时，同步精确度决定于两对参数：、、、；当和的值均小于30000/min，并且和均为2微s时，其同步时间小于1s，所示同步时间指的就是摄影仪转镜速度达到照相预定速度并稳定在预定的范围内时，两台摄影仪转镜输出同步脉冲进行同步时间。2.根据权利要求1所述的基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置，其特征在于所述第一信号处理电路、第二信号处理电路分别包括：去噪电路和脉冲调整电路，所述第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路输出信号分别对应与去噪电路输入端连接，去噪电路输出端分别对应与脉冲调整电路输入端连接，脉冲调整电路输出端与处理器连接。3.根据权利要求1或2所述的基于两台转镜式超高速摄影仪同步工作的控制装置，其特征在于还包括延迟电路，在第一电磁快门电路、第二电磁快门电路的摄影仪电磁快门开启，并且对应的第一摄影仪转镜电路、第二摄影仪转镜电路的摄影仪转镜速度达到照相速度时，所述延迟电路将处理器输出的延迟信号进行处理后，发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁文，肖正飞，赵新才，吴云峰，田建华，李剑，畅里华，尚长水，温伟峰，王旭，汪伟，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：