[实用新型]提高探测灵敏度和稳定度的电容引信用电容探测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电容引信探测技术，具体涉及一种提高探测灵敏度和稳定度的电容引信用电容探测电路。

背景技术

电容近炸引信是利用弹丸与目标接近时分布电容的变化而探测目标的。当引信接近目标时，引信电极间的电容将发生变化，把这种电容的变化量检测出来作为目标信号加以利用，可以控制炸点，实现预定的炸高。电容引信炸高和可靠性的提高，取决于电容引信探测器对弹目运动过程中电极间微小电容变化检测的灵敏度和稳定性。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种提高探测灵敏度和稳定度的电容引信用电容探测电路，能够提高电容引信探测灵敏度和稳定性，从而提高电容近炸引信的炸高和可靠性。

该电容引信用电容探测电路，由振荡器电路、检波电路和两块耦合电极组成，振荡器电路和检波电路分别与两块耦合电极一对一连接；所述检波电路包括电阻R1～电阻R4、电容C1、二极管D1和三极管Q2；

三极管Q2的基极连接其中一块耦合电极和二极管D1的阴极，同时通过电阻R1接地；三极管Q2的集电极通过电阻R2接电源Vcc；电容C1和电阻R3并联后一端接地，另一端连接二极管D1的阳极，同时通过电阻R4接三极管Q2的发射极；电阻R4与电容C1的连接处引出检波电压输出端U_d。

有益效果：

对于三极管检波电路，首先分析出检波电压灵敏度低、稳定度差的原因是检波电路的输入阻抗比较低。那么，通过调整检波电路的输入阻抗，可以提高检波电路输出检波电压的稳定度和对耦合电容变化的敏感性。

因此本实用新型在三极管Q2的发射极与检波电压输出端之间增加了串接的电阻R4，采用这种极为简单的电路优化方式，有效的提高了检波电路的输入阻抗。

经过本实用新型改造后的电容探测器检波电压仅存在几毫伏的跳动，与未改造前的检波器相比，进行同样的推板实验时，改造后电容探测器的检波电压交流变化量可以达到100mv左右，灵敏度比原电容引信提高了5-6倍，同时稳定度也提高了10倍左右。

附图说明

图1为电容探测器原理框图。

图2为一种调整前电容探测器电路图。

图3为本实用新型调整后的电容探测器电路图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

电容引信探测器的原理框图如图1所示，由振荡器电路、检波电路和两块耦合电极等组成。振荡器电路和检波电路分别与两块耦合电极一对一连接，两块耦合电极形成对电容变化进行探测的前端传感部分。振荡器电路产生振荡电压通过耦合电极感应，在检波电路中形成电压，称为检波电压U_d。该检波电压与振荡电压的幅度、电极位置、检波电路的电路形式及元器件参数等有关。

本申请人目前使用的一种电容引信探测器的电路图如图2所示。其中检波电路的检波形式为三极管检波电路，利用三极管Q2的基-射极的PN结来完成检波任务的。经过使用发现，该电路的检波电压受耦合电极感应过来的振荡电压影响较大，检波后检波电压存在几十毫伏的跳动，并对于微小电容变化的探测灵敏度比较低，该电容引信探测器在推板实验时，对于0.5m处1.5m*1.5m大小的金属板目标，检波后的检波电压交流变化量仅有20mv，因而其带来的后果是：一来炸高比较偏低，比较到较近的距离才能有效检测到目标；二来检波电压的波动会影响到电容引信的可靠性。

为进一步提高现有电容引信的探测灵敏度和可靠性，需要从检波电压本身的稳定性以及对微小电容变化的反应灵敏度方面进行改进。

经分析发现，检波电压灵敏度低、可靠性差的原因是原有检波电路利用三极管检波时存在输入阻抗比较低的问题。那么，通过调整原有电容探测器检波器部分的检波电路，调整检波器的输入阻抗，降低振荡器对检波器部分的影响，从而相比于现有电容探测器，大大提高检波器输出检波电压的稳定度和对耦合电容变化的敏感性，进而提高电容探测器的整体灵敏度。R4阻值的选取没有特殊要求，只要使得共射电路的输入阻抗与前级耦合级的输入阻抗达到匹配关系即可。

因此，本实用新型提供了一种高灵敏度和稳定度的电容引信探测器，其电路图如图3所示。相比于图2示出的电容引信探测电路而言，在三极管Q2的发射极与检波电压输出端之间增加了串接的电阻R4，相当于调整了检波电路的输入阻抗，增加此电阻后，大大提高检波电路输出检波电压的稳定度和对耦合电容变化的敏感性，进而提高电容探测器的整体灵敏度。