一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法与流程

专利2022-07-03  50


本发明涉及一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法,特别涉及一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法。

技术背景

现有技术中,提高电子雷管芯片延时精度的方法,主要是在总线上输出方波,电子雷管芯片识别总线上的方波个数,当方波个数大于延期时间后将计数器的值存入寄存器。点火指令发出后,电子雷管芯片按计数器的值递减,减至0后实现起爆。这样即完成电子雷管芯片延时精度的提高。但是在这样的方法中,需要按照实际起爆的延时时间来进行标定,由于起爆器内部的振荡器电路频率并不稳定,并且容易受到环境影响。当实际延时较长时,在延时精度标定过程中需要耗费大量时间。



技术实现要素:

本发明其中一个目的在于提供一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法,所述系统和方法通过比例放寄存器数值的可降低延时标定所花费的时间,提高延时标定效率。

本发明另一个目的在于提供一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法,实施系统和方法根据不同标定需求选择效率模式获高精度模式,功能更加灵活。

本发明另一个目的在于提供一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法,所述系统和方法无需指定uid,同一总线下的所有雷管芯片都响应指令,可提高每一个雷管的延时精度和标定效率。

本发明另一个目的在于提供一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法,所述系统和方法可减少rc振荡器因温度以及环境等影响而导致雷管延时精度降低。

本发明另一个目的在于提供一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法,所述系统和方法在雷管启动引爆波形后,雷管芯片对总线无响应和输出,从而可以减少对已发出的波形的产生影响,以提高雷管的延时精度。

为了实现至少一个上述发明目的,本发明进一步提供信号转换器;

校准模块,所述校准模块包括延时寄存器、第一校准寄存器和第二校准寄存器;

计数模块;

其中所述信号转换器用于将电信号转化为波信号,其中所述波信号包括第一边沿信号和第二边沿信号;所述计数模块用于计算第一边沿信号和第二边沿信号数目之和,即波形累计值,所述第一校准寄存器、第二校准寄存器和延时寄存器分别连接雷管rc振荡器,并分别计算第一校准寄存器、二校准寄存器和延时寄存器的数值,其中所述校准模块将第二校准寄存器数值根据延时寄存器数值线性放大。

根据本发明另一个较佳实施例,所述计数模块分别计算所述第一校准寄存器、第二校准寄存器和延时寄存器从接收波信号开始到断开时的波形累计值。

根据本发明另一个较佳实施例,所述计数模块用于计算第一边沿信号和第二边沿信号数目之和,当所述波形累计值等于第一校准寄存器的数值时,所述第一校准寄存器断开rc振荡器,并停止计数,并将第一校准寄存器数值作为起爆器计时值。

根据本发明另一个较佳实施例,所述计数模块计算延时寄存器数值,当所述波形累计值等于延时寄存器值时,则断开所述第一校准寄存器和rc震荡器连接,所述第一校准寄存器停止计数,将所述延时寄存器数值作为起爆器计时值。

根据本发明另一个较佳实施例,所述计数模块用于获取第二校准寄存器数值,所述波形累计值等于第二校准寄存器数值,并且所述波形累积值小于延时寄存器数值时,断开所述第一校准寄存器和rc振荡器连接,所述校准模块根据所述延时寄存器数值将第二校准寄存器等比例放大。

为了实现至少一个上述发明目的,本发明进一步提供一种提高雷管延时精度和校准效率方法,包括如下步骤:

提供第一校准寄存器、第二校准器和延时寄存器,并提供一延时寄存器数值s0,所述第一校准寄存器连接雷管中rc振荡器,并计算第二校准寄存器当前数值;

根据rc振荡器累计波形计算第一校准寄存器数值;

识别功能码和波信号,获取波信号中包括第一边沿信号和第二边沿信号,并计算所述第一和第二边沿信号数目之和,以获取波形累计值p;

对比波形累计值和延时寄存器数值s0,将对比结果放大第二校准寄存器数值;

保存第二校准寄存器赋值后数值,并将第二校准寄存赋值后数值作为延时放电的计时值。

根据本发明另一个较佳实施例,对比波形累计值和延时寄存器数值时,若波形累计值等于延时寄存器数值,则断开第一校准寄存器和rc振荡器,所述延时寄存器的赋值为数值s0。

根据本发明另一个较佳实施例,对比波形累计值和延时寄存器数值时,若波形累计值p小于延时寄存器数值,并且总线上不存在波形时,则等比例放大第二校准寄存器数值,将第二校准寄存器数值赋值于第一校准寄存器,作为延时放电指令的计时值,其中等比例放大公式为:

s1′=(s1/p)*s0,s1′为放大后第二校准器数值,s1为放大前第二校准器数值。

根据本发明另一个较佳实施例,所述波形累计值p≥1。

根据本发明一个较佳实施例,所述提高雷管延时精度方法包括多个雷管,多个雷管具有对应芯片,其中,当引爆器发出引爆指令时,每个雷管同时响应。

本发明进一步提供一种雷管,所述雷管采用上述提高雷管延时精度方法。

附图说明

图1显示的是本发明一个较佳实施例的波形示意图;

图2显示的是本发明一个较佳实施例的方法流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。

需要说明的是本发明中第一图像特征和第二图像特征可根据目标选择而更改,比如为了获取目标手掌特征,可设定第二图像特征为手掌特征,第一图像特征为人体或人脸图像,可以理解的是本发明中人脸和人体仅仅作为举例说明而不是本发明限制。

请参考图1-2,提高雷管延时精度系统包括:信号转换器;校准模块,所述校准模块包括延时寄存器、第一校准寄存器和第二校准寄存器;计数模块;其中其中所述信号转换器用于将电信号转化为波信号,其中波的信号包括但不仅限于弦波和方波,本发明优选方波作为波信号,值得一提的是,所述波信号包括第一边沿信号和第二边沿信号;所述计数模块用于计算第一边沿信号和第二边沿信号数目之和,即波形累计值p,所述波第一边沿信号和第二边沿信号分别表示不同波宽的方形状波信号,在本发明其他可行实施例中,方形波波宽还可以有更多的选择,所述第一校准寄存器和第二校准寄存器连接雷管rc振荡器,所述第二校准寄存器记录当前数值s1。

需要说明的是,由于寄存器的单位为ms,雷管rc振荡器的单位为khz(千赫),对于寄存器延迟时间需要转化为对应电子雷管时钟周期,其中转化公式为:s=c*t,t为寄存器的延时时间,单位为(/ms),c振荡器频率,单位为(khz),s为寄存器值,由于不同寄存器延迟时间不同,并且振荡器的频率在实际的使用过程中并不稳定,实际频率可能小于额定频率。

所述延时寄存器、第一校准模块、第二校准模块分别接入雷管中rc振荡器,并且根据波形累计值选择校准模式。

定义s0为延时寄存器数值,所述延时寄存器数值为接入rc振荡器到断开时的波形累积值所述计数模块保存该数值,其中所述延时寄存器数值在校准过程中作为一参照系,若校准过程中波形累计值小于延时寄存器数值时,将第二校准寄存器的当前数值等比放大至和延时寄存器相同数值,并将赋值结果作为起爆器的计时值。

进一步地,为了更好地说阐述本发明,本发明进一步定义第二校准寄存器当前数值为s1,第二校准寄存器记录的当前延时时间为t1,需要说明的是,所述第二校准寄存器和第一校准寄存器数值分别为接入的振荡器的起始时间到断开时间对振荡波形的累计值。由于不同寄存器之间延时值是不同的,因此转换为雷管的时钟数目也是不同的,第一校准寄存器可使用延时精度较高的寄存器,而第二校准寄存器可使用延时精度较低的寄存器,对两个寄存器可以根据不同测量环境而分别使用,可兼顾标定精度和标定效率。

具体地,第一校准寄存器连接rc振荡器,所述第一校准寄存器累计所述rc振荡器波形累计值,所述计数模块同时累计总线上的波形信号,并计算波形信号中第一边沿信号数和第二边沿信号数之和,形成波形累计值p,所述计数模块对比波形累计值p和延时寄存器数值s0,若波形累计值p=s0,则断开所述第一校准寄存器和rc振荡器电路的连接,所述第一校准寄存器的数值等于延时寄存器数值s0,并将延时寄存器数值s0作为雷管放电计时值,在此状态下,计算获得的延时精度较高。

其中所述第二寄存器连接rc振荡器电路,所述第二校准寄存器累计当前波形数值,若波形累计值p小于所述延时寄存器数值,则表示雷管当前延时时间小于预设标定时间,则需要将延时时间放大至标定时间才能触发起爆计时,换句话说,需要将所述第二校准寄存器数值等比放大至和所述延时寄存器数值相同,具体步骤如下,

对比波形累计值p和延时寄存器值s0,当p≦s0时,将第二校准寄存器数值根据延时寄存器数值等比放大,放大公式如下:

s1′=(s1/p)s0,其中s1′为放大后的第二校准寄存器数值,其中所述第二校准寄存器数值将该数值赋值给第一校准寄存器,用于起爆器的计时值,需要说明的是,波形累计值p为大于1的任意值,所述第二寄存器无需使用高延时精度寄存器,可实现对起爆器计时较高精度的标定,并且可兼顾效率。

在本发明另一较佳实施例中,所述当所述波形累计值p等于所述第一校准寄存器数值时,则断开第一校准寄存器和振荡器连接,并将第一校准寄存器数值作为雷管起爆器的计时值。

对此,本发明提供一种提高雷管延时精度和校准效率的方法,包括如下步骤:

提供第一校准寄存器、第二校准器和延时寄存器,并提供一延时寄存器数值s0,所述第一校准寄存器连接雷管中rc振荡器,并计算第二校准寄存器当前数值;

根据rc振荡器累计波形计算第一校准寄存器数值;

识别功能码和波信号,获取波信号中包括第一边沿信号和第二边沿信号,并计算所述第一和第二边沿信号数目之和,以获取波形累计值p;

对比波形累计值和延时寄存器数值s0,将对比结果线性放大第二校准寄存器数值;

保存第二校准寄存器赋值后数值,并将第二校准寄存赋值后数值作为延时放电的计时值。

需要说明的是,本发明优选根据延时寄存器数值等比例放大所述第二校准寄存器数值,并将该数值作为雷管起爆器计时值,其中请参考图1显示的波形图,该波形图中的bit0和bit1分别为本发明的第一边沿信号和第二边沿信号。

特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)执行时,执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是,本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明,本发明的目的已经完整并有效地实现,本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。


技术特征:

1.一种提高雷管延时精度和校准效率系统,其特征在于,包括:

信号转换器;

校准模块,所述校准模块包括延时寄存器、第一校准寄存器和第二校准寄存器;

计数模块;

其中所述信号转换器用于将电信号转化为波信号,其中所述波信号包括第一边沿信号和第二边沿信号;所述计数模块用于计算第一边沿信号和第二边沿信号数目之和,即波形累计值,所述第一校准寄存器、第二校准寄存器和延时寄存器分别连接雷管rc振荡器,并分别计算第一校准寄存器、二校准寄存器和延时寄存器的数值,其中所述校准模块将第二校准寄存器数值根据延时寄存器数值线性放大。

2.根据权利要求1所述一种提高雷管延时精度和校准效率系统,其特征在于,所述计数模块分别计算所述第一校准寄存器、第二校准寄存器和延时寄存器从接收波信号开始到断开时的波形累计值。

3.根据权利要求2所述一种提高雷管延时精度和校准效率系统,其特征在于,所述计数模块用于计算第一边沿信号和第二边沿信号数目之和,当所述波形累计值等于第一校准寄存器的数值时,所述第一校准寄存器断开rc振荡器,并停止计数,并将第一校准寄存器数值作为起爆器计时值。

4.根据权利要求2所述一种提高雷管延时精度和校准效率系统,其特征在于,所述计数模块计算延时寄存器数值,当所述波形累计值等于延时寄存器值时,则断开所述第一校准寄存器和rc震荡器连接,所述第一校准寄存器停止计数,将所述延时寄存器数值作为起爆器计时值。

5.根据权利要求2所述一种提高雷管延时精度和校准效率系统,其特征在于,所述计数模块用于获取第二校准寄存器数值,所述波形累计值等于第二校准寄存器数值,并且所述波形累积值小于延时寄存器数值时,断开所述第一校准寄存器和rc振荡器连接,所述校准模块根据所述延时寄存器数值将第二校准寄存器等比例放大,并将放大后数值作为起爆器计时值。

6.一种提高雷管延时精度和校准效率方法,包括如下步骤:

提供第一校准寄存器、第二校准器和延时寄存器,并提供一延时寄存器数值s0,所述第一校准寄存器和第二校准寄存器连接雷管中rc振荡器,并计算第二校准寄存器当前数值;

根据rc振荡器累计波形计算第一校准寄存器数值;

识别功能码和波信号,获取波信号中包括第一边沿信号和第二边沿信号,并计算所述第一和第二边沿信号数目之和,以获取波形累计值p;

对比波形累计值p和延时寄存器数值s0,根据对比结果线性放大第二校准寄存器数值;

保存第二校准寄存器赋值后数值,并将第二校准寄存器赋值后数值作为延时放电的计时值。

7.根据权利要求6所述的一种提高雷管延时精度和校准效率方法,其特征在于,对比波形累计值和延时寄存器数值时,若波形累计值等于延时寄存器数值,则断开第一校准寄存器和rc振荡器,所述第一校准寄存器的赋值为数值s0。

8.根据权利要求6所述的一种提高雷管延时精度和校准效率方法,其特征在于,对比波形累计值和延时寄存器数值时,若波形累计值p小于延时寄存器数值,并且总线上不存在波形时,则等比例放大第二校准寄存器数值,将第二校准寄存器数值赋值于第一校准寄存器,作为延时放电指令的计时值,其中等比例放大公式为:

s1′=(s1/p)*s0,s1为当前第二校准器数值,s1′为放大后的第二校准器数值,所述波形累计值p≥1。

9.根据权利要求6所述的一种提高雷管延时精度和校准效率方法,其特征在于,所述提高雷管延时精度方法包括多个雷管,多个雷管具有对应芯片,其中,当引爆器发出引爆指令时,每个雷管同时响应。

10.一种电子雷管,所述雷管采用权利要求6-9中任意一项所述的一种提高雷管延时精度和校准效率方法。

技术总结
本发明披露了一种提高雷管延时精度和校准效率的系统和方法,系统包括:信号转换器;校准模块,所述校准模块包括延时寄存器、第一校准寄存器和第二校准寄存器;计数模块;其中所述信号转换器用于将电信号转化为波信号,其中所述波信号包括第一边沿信号和第二边沿信号;所述计数模块用于计算第一边沿信号和第二边沿信号数目之和,即波形累计值P,所述第一校准寄存器连接雷管RC振荡器,所述第二校准寄存器记录当前数值,所述延时寄存器具有一数值,所述校准模块将第二校准寄存器数值根据延时寄存器数值线性放大,本发明披露的系统和方法可提高雷的延时精度和校准效率。

技术研发人员:李叶磊;王斐
受保护的技术使用者:杭州晋旗电子科技有限公司
技术研发日:2020.01.19
技术公布日:2020.05.22

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