編碼式光幕立靶測試系統(tǒng)的研究

4 光電靶信號編碼系統(tǒng)設(shè)計
參照光纖編碼的方法，假設(shè)光電二極管為一矩形薄片，外形尺寸為1．5 mmxl．5 mm，厚度對接收無影響。其敏感面積與外形尺寸一致?？紤]到安裝因素，將光電二極管均勻地按2 mmx2 mm區(qū)域排列成直線，敏感面朝向光源方向，直線長度決定探測區(qū)域長度。假設(shè)選定長度為400 mm．則光電二極管數(shù)為200個。選取同樣排列的二極管陣列條，分別編號為大區(qū)、中區(qū)和小區(qū)，每一條上的二極管實行分組編碼。4等份大區(qū)，從左到右每份編號為A1，A2，A3，A4，每等份共有50個二極管。對應(yīng)同一大區(qū)的中區(qū)也分為5等份，對應(yīng)編號為B11，B12…B15，其中第一位數(shù)字為大區(qū)號，最后一位數(shù)字是中區(qū)號，依次類推。10等份對應(yīng)同一中區(qū)的小區(qū)，對應(yīng)編號為C111，C112，……，C1110。其中，前兩位數(shù)字為中區(qū)號，最后一位或兩位是小區(qū)號，依次類推。每一個編號對應(yīng)一個二極管。大區(qū)的A1~A4作為4組，每組的光電二極管并在一起，其輸出接入一個放大電路，放大電路的編號與每組的編號相同．即A1，A2，A3，A4。將中區(qū)B11，B2l，B31，B41所在區(qū)域的光電二極管編為一組B12，B22，B32，B42，依次類推，B15，B25，B35，B45光電二極管作為一組，中區(qū)共有5組，其放大電路也有5組，編號分別為B1，B2…B5，依次類推。小區(qū)中將分別屬于不同中區(qū)的后一位或后兩位編號相同的二極管作為一組，分組編號為C1，C2…C10，每組有20個光電二極管，其對應(yīng)的放大電路編號與分組編號相同。圖3為編碼原理示意圖。圖4為編碼電路示意圖。

當彈丸垂直光幕穿過時，每個區(qū)至少有一路放大電路產(chǎn)生信號。假設(shè)有信號為1，無信號為0，則采集電路將4+5+10個放大電路的信號按數(shù)字信號方式采集，得到一個19字節(jié)的數(shù)字信號。兩個正交光幕靶共有2x19個數(shù)字信號，依此可判斷彈丸穿過光幕時的坐標。針對一個給定的探測區(qū)域的長度，要根據(jù)不同情況計算最佳的陣列數(shù)，以及各個陣列組數(shù)。與光纖編碼相比，電路編碼省去復雜的光纖編排工藝，電路設(shè)計簡單、靈活，可靠性高。因此，該電路編碼是一種新型的編碼方法。為保證采集數(shù)據(jù)的可靠性，使各路放大電路信號的位必須與計算機數(shù)據(jù)線的位相對應(yīng)并確保數(shù)據(jù)信息的準確性不受各脈沖先后順序的影響，采用信號保持技術(shù)．保證有足夠采樣時間而且在此時間內(nèi)各路信息狀態(tài)穩(wěn)定。假設(shè)選定長度為400 mm，將光電二極管均勻地按2mmx2 mm區(qū)域排列成一條直線。4個大區(qū)將視場均分為100 mm，5個中區(qū)將視場均分為20 mm，10個小區(qū)則均分為2 mm。視場的坐標原點為兩靶的交點，當彈丸穿過接收裝置的2號大區(qū)、1號中區(qū)、3號小區(qū)時，則彈丸的坐標位置為(2―1)×100mm+(1―1)×20 mm+(3―1)x2 mm=104 mm。依此類推，可以得彈丸坐標。