火工品阻值测量系统及其测试方法与流程

1.本发明涉及试验测试领域的系统设计的技术领域，具体地，涉及火工品阻值测量系统及其测试方法，尤其涉及一种可扩展可自检的火工品阻值快速测量系统及其测试方法。


背景技术：

2.火工品在装载入各类产品后，成为一类庞大的危险源，一旦发生意外，后果不堪设想。因此，必须在产品的存储、运输过程中使火工品处于短路保护状态，并在发射前对火工品阻值进行测量，确保火工品有效。出于安全方面的考虑，在测量火工品阻值时，其测试电流必须严格限制在一个很小的数值范围内(通常为10ma以下)，测量系统还必须具备相应的保护功能，防止测量时系统在故障状态下出现瞬时大电流引起危险。
3.经过现有技术的文献搜索和调研发现，火工品的阻值测量一般采用电雷管测试仪进行人工导通，或者采用单向、微小、恒定的直流电流通过被测火工品(阻值一般小于10欧姆)，然后将被测火工品两端的微小电压进行单向放大、ad转换、数据显示。现有测试方法的突出缺点是：人工导通方法繁琐，耗时长，自动化程度低；电路采集方法由于测试电流小，在被测火工品两端产生的电压也十分微小，测量精度低，甚至会出现火工品阻值为负数的错误结果。采用现有方法测量多通道火工品时，需要依次测量各通道阻值，测量效率低，无法满足快速、自动化测试的需求。
4.在公告号为cn109884399b的专利文献中公开了一种用于火工品回路阻值的低压测试电路及方法，包括：电源模块，用于提供稳定的低压稳压电源；限流电阻，连接所述电源模块，用于对火工品回路进行分压保护；电压测量子电路，连接所述限流电阻和火工品回路，用于根据所述限流电阻获取第一电压，并用于根据所述火工品回路获取第二电压。
5.基于此，迫切需要提出一种新型可扩展可自检的火工品阻值快速测量系统，确保火工品在非测量状态时始终处于短路保护状态，并在测量前对测量电路进行自检，确保测量电路安全可靠。对测量电路进行模块化扩展，可以同时对多通道火工品的阻值进行快速测量，大幅提高测量效率。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种火工品阻值测量系统及其测试方法。
7.根据本发明提供的一种火工品阻值测量系统，包括：恒压源、电压测量装置、电阻r01、电阻r02、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、火工品i1、双刀双掷开关s1、差分放大器a1和接地端gnd；
8.所述电阻r01、电阻r02和电压测量装置构成模块m0，监测恒压源工作是否正常；所述电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、双刀双掷开关s1和差分放大器a1构成模块m1，对火工品i1的阻值进行测量，并在测量前对测量电路进行自检。
9.优选地，所述电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14构成惠斯通电桥，其阻值满足关系式：r
11r12
＝r
13r14
；所述电阻r12和电阻r14的阻值比电阻r11和电阻r13的阻值大，经过电阻r12和电阻r14的电流在安全范围内。
10.优选地，所述双刀双掷开关s1与引脚a、b接通时，双刀双掷开关s1处于自检档位，对模块m1进行自检。
11.优选地，所述模块m1自检时，差分放大器a1的输出u1为零值或零位误差范围内，则模块m1中各部件工作正常，否则模块m1为工作异常。
12.优选地，所述模块m1自检时，火工品i1处于短路保护状态。
13.优选地，所述双刀双掷开关s1与引脚c、d接通时，双刀双掷开关s1处于测量档位，对火工品i1的阻值进行测量。
14.优选地，所述模块m1测量时，通过采集差分放大器a1的输出电压u1，计算出火工品i1的阻值。
15.优选地，所述模块m1的数量由1个扩展至n个，形成多通道火工品阻值测量系统。
16.优选地，不同通道之间相互独立工作，同时对n个通道的火工品阻值进行测量。
17.本发明还提供一种火工品阻值测量系统的测试方法，所述方法应用上述中的火工品阻值测量系统，所述方法包括如下步骤：
18.步骤s1：开始测试时打开恒压源；
19.步骤s2：通过模块m0检查恒压源是否处于正常工作状态，工作异常则关闭并修复恒压源，然后重新开始测量直至恒压源工作正常；
20.步骤s3：通过输出电压u1检查模块m1是否处于正常工作状态，异常则关闭恒压源并修复模块m1，然后重新开始测量直至模块m1工作正常；
21.步骤s4：模块m0和模块m1均工作正常时，将双刀双掷开关s1由自检档位调节至测量档位；
22.步骤s5：测量输出电压u1并计算火工品i1的阻值；
23.步骤s6：将双刀双掷开关s1由测量档位恢复至自检档位；
24.步骤s7：关闭恒压源，结束测试。
25.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
26.1、本发明系统中的被测火工品在非测量状态时始终处于短路保护状态，可以提高火工品安全性。
27.2、本发明系统在测量火工品阻值前，可以对测量电路进行自检，确保测量电路安全可靠。
28.3、本发明系统可以对测量电路进行模块化扩展，并同时对多通道火工品的阻值进行快速测量，大幅提高测量效率。
附图说明
29.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
30.图1为本发明实施例的单通道火工品阻值快速测量系统示意图；
31.图2为本发明实施例的多通道火工品阻值快速测量系统示意图；
32.图3为本发明实施例的测试流程图。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
34.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种火工品阻值测量系统及其测试方法。
35.实施例1
36.如图1所示，本实施例提供一种火工品阻值测量系统，包括：恒压源、电压测量装置、电阻r01、电阻r02、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、火工品i1、双刀双掷开关s1、差分放大器a1和接地端gnd。
37.电阻r01、电阻r02和电压测量装置构成模块m0，用于监测恒压源工作是否正常；电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、双刀双掷开关s1和差分放大器a1构成模块m1，用于对火工品i1的阻值进行测量，并在测量前对测量电路进行自检，确保测量电路处于正常工作状态。
38.电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14构成惠斯通电桥，其阻值满足关系式：r
11r12
＝r
13r14
。电阻r12和电阻r14的阻值要比电阻r11和电阻r13的阻值大得多，确保经过电阻r12和电阻r14的电流在安全范围内。
39.双刀双掷开关s1与引脚a、b接通时，双刀双掷开关s1处于自检档位，可以对模块m1进行自检。模块m1自检时，差分放大器a1的输出u1为零值或零位误差范围内，则模块m1中各部件工作正常，否则模块m1为工作异常。模块m1自检时，火工品i1处于短路保护状态。
40.双刀双掷开关s1与引脚c、d接通时，双刀双掷开关s1处于测量档位，可以对火工品i1的阻值进行测量。模块m1测量时，通过采集差分放大器a1的输出电压u1，可以计算出火工品i1的阻值。
41.实施例2
42.与实施例1基本相同，所不同的是：
43.本实施例中，模块m1的数量由1个扩展至n个，形成多通道火工品阻值快速测量系统。不同通道之间相互独立工作，可同时对n个通道的火工品阻值进行测量，也可以按需对某几个通道的火工品阻值进行测量。
44.实施例3
45.本发明还提供了一种火工品阻值测量系统的测试方法，如图3所示，包括如下步骤：
46.步骤s1：开始测试时打开恒压源。
47.步骤s2：通过模块m0检查恒压源是否处于正常工作状态，工作异常则关闭并修复恒压源，然后重新开始测量直至恒压源工作正常。
48.步骤s3：通过输出电压u1检查模块m1是否处于正常工作状态，异常则关闭恒压源并修复模块m1，然后重新开始测量直至模块m1工作正常。
49.步骤s4：模块m0和模块m1均工作正常时，将双刀双掷开关s1由自检档位调节至测量档位。
50.步骤s5：测量输出电压u1并计算火工品i1的阻值。
51.步骤s6：将双刀双掷开关s1由测量档位恢复至自检档位。
52.步骤s7：关闭恒压源，结束测试。
53.本发明测量系统中的被测火工品在非测量状态时始终处于短路保护状态，可以提高火工品安全性。
54.本发明测量系统在测量火工品阻值前，可以对测量电路进行自检，确保测量电路安全可靠。
55.本发明测量系统可以对测量电路进行模块化扩展，并同时对多通道火工品的阻值进行快速测量，大幅提高测量效率。
56.本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
57.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。