智能延迟触发产生器的设计

　　在弹道测量、高速飞行物碰撞实验(如太空中的“垃圾”碎片对飞行的卫星及飞行舱的损害研究所进行的实验)及其它的类似实验中,需要准确测量飞行物碰撞前的一些状态,如速度、飞行姿态、断裂等情况,并且希望得到在碰撞前很短的距离处测量到的数据.这样在X光阴影照相技术中,有关X光机的触发问题就显得很重要.如果X光机提前触发了,此时飞行物还未进入照相区域或者离碰撞区的距离还远,则记录不到弹丸的X光图像,或者由于位置不理想而造成数据不够准确;如果X光机延迟过多触发,则无法获得碰撞前的状态参数.所以,X光机的触发时刻必须准确才能保证获得物体在希望位置处的X光阴影图像,并且降低实验成本.

　　基于这种对触发时间的严格要求,用高速、大规模可编程数字电路设计了一套智能延迟触发产生器,它具有工作速度高、电路延时小而确定的特点,在实验中获得了成功的应用.

　　1 微型计算机处理的不足

　　按常理,用计算机来处理一些智能问题是非常合适的,也是常采用的方法,但在该类触发系统中并不适用:首先,计算机根据预先测量到的飞行速度计算所需要的提前触发时间是需要一定的软件计算时间的.如果采用单片机系统,则该计算时间可以长达几十微秒,甚至更长;其次,微型计算机(即使是PC机)的I/O操作也需要微秒量级的时间,并且存在一定的抖动,这对于超高速飞行物的碰撞实验来讲是不能忍受的.从上述两个方面来看,在该类系统中使用微型计算机系统来完成所需的智能延迟触发功能在原理上虽然不难,但却不能够满足超高速情况和非常精确的要求,并且成本过于昂贵,所以必须采用工作速度很快的全硬件电路.