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一种改进的激光光幕测速系统的设计及应用

243    2020-04-27

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作者:王鹏1, 刘吉2, 武锦辉2, 刘浩洋3, 陈登旭1, 黄晓慧1

作者单位:1. 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051;
2. 中北大学 电子测试国家重点实验室, 山西 太原 030051;
3. 中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司工艺技术部, 黑龙江 哈尔滨 150030


关键词:速度测量;激光光幕;STM32单片机;输入/捕获


摘要:

弹丸速度测量的过程中,针对基于计算机与采集卡式的光幕测速系统的操作复杂的问题,提出一种改进的激光光幕测速系统。系统采用比较/整形电路把信号转化为矩形脉冲信号,并通过STM32单片机对脉冲信号进行输入/捕获得到两个脉冲信号的上升沿时间差,最后根据设定的靶距由速度公式计算得到弹丸速度,并将结果经无线发送到终端设备,以便于实时地存储和查看数据。同时,对系统的各个部分的设计进行系统地阐述,并利用该系统对口径7.62 mm子弹完成速度测试实验。实验结果表明:该设计不仅简化操作步骤,而且测试精度高,与传统的带有高精度计时仪的通靶相比准确度可达0.2%。


Design and application of an improved laser light curtain speed measuring system
WANG Peng1, LIU Ji2, WU Jinhui2, LIU Haoyang3, CHEN Dengxu1, HUANG Xiaohui1
1. School of Information and Communications Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China;
2. National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology, North University of China,Taiyuan 030051, China;
3. Process Technology Department of China Arms Industry Group Aviation Ammunition Research Institute Co., Ltd., Harbin 150030, China
Abstract: In the process of projectile velocity measurement, an improved laser light curtain velocity measurement system is proposed for the complicated operation of the light curtain velocity measurement system based on computer and capture card. The system uses the comparison/shaping circuit to convert the signal into a rectangular pulse signal, and the pulse signal is inputed/captured by the STM32 single-chip microcomputer to obtain the rising edge time difference of the two pulse signals. Finally, the projectile velocity is calculated from the velocity formula according to the set target distance. The results are sent wirelessly to the terminal device to store and view the data in real time. At the same time, the design of each part of the system was systematically expounded, and the system was used to complete the speed test experiment on the 7.62 mm bullet. The experimental results show that the design not only simplifies the operation steps, but also has high test accuracy, and the precision is up to 0.2% compared with the conventional target with high-precision chronograph.
Keywords: speed measurement;laser light curtain;STM32 microcontroller;input/capture
2020, 46(4):91-96  收稿日期: 2019-09-02;收到修改稿日期: 2019-10-12
基金项目: 国家自然科学基金(61603352);山西省自然科学基金(201901D111159);装备预研领域基金(61400030302);山西省回国留学人员科研教研资助项目(2019-68)
作者简介: 王鹏(1995-),男,山西大同市人,硕士研究生,专业方向为光电检测技术研究
参考文献
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