钱礼华,申晓敏,刘保炜,康 强

(中国兵器工业试验测试研究院，陕西华阴 714200)

0 引言

武器系统在研制、定型、生产及交验过程中都需要检测弹丸的速度。在兵器靶场试验中，常利用区截装置(网靶、线圈靶、天幕靶、光幕靶等)和高精度时间间隔测量装置组合进行弹丸初速和区截速度测量[1-2]。

目前常用的时间间隔测量装置功能多、智能化较高，在试验靶场发挥了较大的作用[3-4]，但设计中存在体积较大、交流供电使用不便等缺点。在采用发电机供电时缺点尤为突出，如发电机供电时间有限、噪声大且强冲击、振动环境及无人值守的情况下存在供电可靠性差等问题[5]。针对以上不足，开展了小型化、直流供电和实用化的靶场多通道时间间隔测量装置低功耗设计。

1 时间间隔测时原理

靶场现有的计时设备采用了可靠性较高的脉冲计数法[6-7]，利用高精度晶振产生的稳定时间脉冲时钟作为时基[8]。设计采用的晶振为10 MHz,即脉冲周期为0.1 μs，因此通过显示的脉冲个数n乘以0.1 μs就可以得到该段时间间隔的数值。时间间隔测量装置原理框图见图1。

图1 时间间隔测量装置原理框图

2 低功耗设计

时间间隔测量装置由信号输入、LCD显示、内部电路(信号调理模块、多路计时模块、LCD显示模块和数据处理模块)和输出接口等组成。下面主要就内部器件选型、低功耗设计进行论述。

2.1 器件选型设计

由于设计初期已经确定了直流、小型化和连续工作时间不低于8 h的设计目标，因此不仅要对电路功能、计时精度设计，还要对装置内部的需要大电流工作的时钟器件、主控制器、液晶屏和电源等进行低功耗设计。……