[发明专利]一种基于单运算放大器的微秒级火工品点火电流检测电路

说明书

本发明提供了一种基于单运算放大器的微秒级火工品点火电流检测电路，包括三者相互连接的瞬态电流采样触发电路、保持时间控制电路和信号保持释放电路；所述瞬态电流采样触发电路的输出端分别与保持时间控制电路和信号保持释放电路的输入端相连接，所述保持时间控制电路的输出端与信号保持释放电路相连接；所述瞬态电流采样触发电路包括电流传感器和触发电路；所述保持时间控制电路包括RC延时电路和滞回比较电路；所述信号保持释放电路包括RC电路、开关电路和运算放大电路。本发明电流跟踪灵敏、检测准确、芯片少、可靠性高，适用于航天器火工品起爆装置的电流检测。

技术领域

本发明涉及电流检测电路的技术领域，具体地，涉及一种基于单运算放大器的微秒级火工品点火电流检测电路。

背景技术

航天领域，需要使用大量的起爆装置完成航天器的重要功能解锁，其中主要是火工品解锁方式，火工品点火过程的可靠性多航天器任务可靠性具有重要意义。航天器对于火工品起爆过程遥测以状态遥测为主，不能有效反应火工品起爆电流大小。根据蓄电池电压、回路阻抗、火工品特性等的差异性，火工品起爆产生电流时间从200us到10ms不等的微秒级到毫秒级，而航天器遥测采集周期为秒级，因此航天器无法对火工品点火过程的瞬时电流信号进行直接采集。

在申请号为CN201420522235.2的中国专利中采用运算放大器、继电器及RS触发器实现火工品电流检查与展宽；申请号为CN201710993287.6的中国专利中采用运算放大器、继电器及RS触发器实现火工品起爆电流检测。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于单运算放大器的微秒级火工品点火电流检测电路。

根据本发明提供的一种基于单运算放大器的微秒级火工品点火电流检测电路，包括三者相互连接的瞬态电流采样触发电路、保持时间控制电路和信号保持释放电路；

所述瞬态电流采样触发电路的输出端分别与保持时间控制电路和信号保持释放电路的输入端相连接，所述保持时间控制电路的输出端与信号保持释放电路相连接；

所述瞬态电流采样触发电路包括电流传感器和触发电路，所述瞬态电流采样触发电路将瞬时电流线号转化为瞬时电压信号，且所述瞬态电流采样触发电路触发保持时间控制电路；

所述保持时间控制电路包括RC延时电路和滞回比较电路，所述保持时间控制电路捕捉火工品点火电流并产生展宽控制信号；

所述信号保持释放电路包括RC电路、开关电路和运算放大电路，所述信号保持释放电路进行信号电荷保持与释放。

优选地，所述瞬态电流采样触发电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电流传感器U2和第一运放U1的第一路U1A；

所述第一电阻R1的一端接地，另一端分别与第一电流传感器U2的输出端和第一运放U1的第一路U1A的的正相输入端电连接，所述第一电流传感器U2的正极端与电源VCC相连接，所述第一电流传感器U2的负极端接地；所述第二电阻R2的一端与电源VCC相连接，另一端分别与第三电阻R3的一端和第一运放U1的第一路U1A的反相输入端相连接，所述第三电阻R3的另一端接地；所述第四电阻R4的一端接地，另一端与第一运放U1的第一路U1A的输出端相连接。

优选地，所述保持时间控制电路包括第一二极管D1、第一电容C1、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10和第二运放U1的第二路U1B；