可测量电子雷管网络总线电阻的电子起爆系统的制作方法

可测量电子雷管网络总线电阻的电子起爆系统
【技术领域】
1.本发明属于电路设计领域，特别涉及一种可测量电子雷管网络总线电阻的电子起爆系统。


背景技术：

2.目前电子起爆系统已经得到了广泛的应用，并在很多应用中取代了传统的起爆系统。通常，电子起爆系统包括有电子雷管、编程器和起爆器。其中，编程器可以对电子雷管进行各种编程，比如，编程每个电子雷管的起爆延迟时间等；起爆器用于控制电子雷管的起爆。电子雷管组网时，由于现场环境复杂，因此，导致电子雷管的发火电容充电不足，从而造成丢炮。
3.因此，有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种可测量电子雷管网络总线电阻的电子起爆系统，其可以测量现场的总线电阻。
5.根据本发明的一个方面，本发明提供一种可测量电子雷管网络总线电阻的电子起爆系统，其包括电子雷管控制设备、电子雷管和总线，所述电子雷管控制设备包括电阻r1；所述电子雷管包括短路开关和电子雷管控制电路；所述总线包括第一连接线和第二连接线；所述电子雷管控制设备通过所述总线与所述电子雷管控制电路进行双向数据通讯，且所述电子雷管控制设备通过所述总线将能量传递给所述电子雷管控制电路；所述电子雷管控制设备的正极输出端经所述电阻r1与节点n1相连，所述节点n1经所述第一连接线与所述电子雷管的正极输入端相连；所述电子雷管控制设备的负极输出端经所述第二连接线与所述电子雷管的负极输入端相连；所述短路开关连接于所述电子雷管的正极输入端和负极输入端之间；所述电子雷管控制设备通过所述总线向所述电子雷管控制电路发出检测指令；所述电子雷管控制电路在收到所述检测指令后控制所述短路开关导通来返回信号；所述电子雷管控制设备在所述短路开关导通时测量总线电阻。
6.进一步的，所述电子雷管控制设备基于测量出的总线电阻对总线压降进行补偿。
7.进一步的，所述电阻r1为所述电子雷管控制设备的短路电阻。
8.进一步的，所述电子雷管控制设备在所述短路开关导通时测量总线电阻具体包括如下步骤：
9.测量所述节点n1的电压，求得总线的电流为：
[0010][0011]
总线的压降为v
bus
＝v
n1
公式2；
[0012]
基于公式1和公式2，求得总线的电阻为：
[0013][0014]
其中，v
out
为所述电子雷管控制设备的正极输出端和负极输出端之间的输出电压；v
n1
为所述节点n1的电压；v
bus
为所述总线的压降；r2为所述总线的电阻；i
bus
为所述总线的电流。
[0015]
进一步的，所述电子雷管控制设备基于测量出的所述总线电阻，并根据网络上的电阻雷管数量计算出网络功耗，由此得到正常情况或工作状态下的总线压降，据此对其进行补偿。
[0016]
进一步的，所述检测指令根据需要自定义。
[0017]
进一步的，所述电子雷管控制电路和短路开关m1实现为一个芯片；所述短路开关m1为mos管。
[0018]
与现有技术相比，本发明通过测量现场的总线电阻(或总线的实际电阻)，从而进行总线压降补偿，进而消除电子雷管发火电容充电不足的问题。
[0019]
关于本发明的其他目的，特征以及优点，下面将结合附图在具体实施方式中详细描述。
【附图说明】
[0020]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0021]
图1为本发明在一个实施例中的电子起爆系统的结构方框示意图。
【具体实施方式】
[0022]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0023]
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0024]
电子雷管组网时，起爆器到爆破作业面距离差别很大，从几十米到几千米，所以总线的电阻差别也很大；如果总线的电阻上的压降过大，会导致电子雷管的发火电容充不满电而造成丢炮。如果能够获得总线的实际电阻，则起爆器可以对总线上的压降进行补偿，从而解决丢炮问题。
[0025]
故本发明提供一种可测量电子雷管网络总线电阻的电子起爆系统，请参考图1所示，其为本发明在一个实施例中的可测量电子雷管网络总线电阻的电子起爆系统的结构方框示意图。图1所示的可测量电子雷管网络总线电阻的电子起爆系统包括电子雷管控制设备110、电子雷管120和总线130。
[0026]
电子雷管控制设备110包括电阻r1，在一个实施例中，电阻r1可以为电子雷管控制
设备110的短路电阻。电子雷管120包括短路开关m1、电子雷管控制电路122和雷管124，其中，电子雷管控制电路122和短路开关m1可以实现为一个芯片；在图1所示的实施例中，短路开关m1为mos管。总线130包括第一连接线131和第二连接线132。
[0027]
电子雷管控制设备110通过总线130与电子雷管控制电路122进行双向数据通讯，且电子雷管控制设备110通过总线130将能量传递给电子雷管控制电路122。在图1所示的具体实施例中，总线130为双向串行数据总线；电阻r2为总线130的实际电阻(或等效电阻)。
[0028]
其中，电子雷管控制设备110的正极输出端经电阻r1与节点n1相连，节点n1经第一连接线131与电子雷管120的正极输入端相连；电子雷管控制设备110的负极输出端经第二连接线132与电子雷管120的负极输入端相连；短路开关m1连接于电子雷管120的正极输入端和负极输入端之间，其中，电子雷管控制设备110的负极输出端接地。
[0029]
以下具体介绍图1所示的电子起爆系统通过测量现场的总线电阻(或总线的实际电阻)，以进行总线压降补偿的工作过程。
[0030]
电子雷管控制设备110通过总线130向电子雷管控制电路122发出检测指令；电子雷管控制电路122在收到该检测指令后控制短路开关m1导通来返回信号；所述电子雷管控制设备110在所述短路开关m1导通时，通过测量所述电阻r1两端的压降获得总线电流，从而计算出总线电阻；电子雷管控制设备110基于测量出的总线电阻对总线压降进行补偿，从而使得电子雷管120的发火电容可以完全充电。
[0031]
在一个实施例中，电子雷管控制设备110向电子雷管控制电路122发出的检测指令可以根据需要自定义。
[0032]
在一个实施例中所述电子雷管控制设备110在所述短路开关m1导通时，通过测量所述电阻r1两端的压降获得总线电流，从而计算出总线电阻具体包括如下步骤：
[0033]
测量所述节点n1的电压，求得总线的电流为：
[0034][0035]
总线的压降为v
bus
＝v
n1
公式2；
[0036]
基于公式1和公式2，求得总线的电阻为：
[0037][0038]
其中，v
out
为电子雷管控制设备110的正极输出端和负极输出端之间的输出电压；v
n1
为节点n1的电压；v
bus
为总线130的压降；r2为总线130的电阻；i
bus
为总线130的电流。
[0039]
在一个实施例中，总线电阻r2得到后，可以根据网络上的电子雷管数量计算出网络功耗，由此得到正常情况(或工作状态)下的总线压降，据此可以对其进行补偿。也就是说，所述电子雷管控制设备110基于测量出的所述总线电阻r2，并根据网络上的电阻雷管数量计算出网络功耗，由此得到正常情况(或工作状态)下的总线压降，据此对其进行补偿，从而使得电子雷管120的发火电容可以完全充电。
[0040]
综上所述，本发明所述的电子起爆系统包括电子雷管控制设备110、电子雷管120和总线130，所述电子雷管控制设备110包括电阻r1；所述电子雷管120包括短路开关m1和电子雷管控制电路122；所述总线130包括第一连接线131和第二连接线132；所述电子雷管控制设备110通过所述总线130与所述电子雷管控制电路122进行双向数据通讯，且所述电子
雷管控制设备110通过所述总线将能量传递给所述电子雷管控制电路122；所述电子雷管控制设备110的正极输出端经所述电阻r1与节点n1相连，所述节点n1经所述第一连接线131与所述电子雷管120的正极输入端相连；所述电子雷管控制设备110的负极输出端经所述第二连接线132与所述电子雷管120的负极输入端相连；所述短路开关m1连接于所述电子雷管120的正极输入端和负极输入端之间；所述电子雷管控制设备110通过所述总线130向所述电子雷管控制电路122发出检测指令；所述电子雷管控制电路122在收到所述检测指令后控制所述短路开关m1导通来返回信号；所述电子雷管控制设备110在所述短路开关m1导通时测量总线电阻。与现有技术相比，本发明中电子雷管120通过负载调制的方法来返回信号，例如在图1所示的实施例中使用一个开关管m1直接短路总线130以最大化返回信号；通过测量电子雷管控制设备110的短路保护电阻r1两端的压降获得总线电流i
bus
，从而计算出总线电阻r2。也就是说，本发明利用电子雷管返回信号时的短路总线操作时间测量总线电阻。并且电子雷管控制设备110基于计算出的总线电阻r2进行总线压降补偿，进而消除电子雷管发火电容充电不足的问题。此外，搭载该电路的产品已证明本方案简单可靠且成本低廉。
[0041]
在本发明中，“连接”、“相连”、“连”、“接”等表示电性连接的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。
[0042]
需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。