Неразрушаемая лучевая мишень

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦиАЛИСтИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 41 J 5/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

8E/I0МСТВО СССР (Го пАтент cccp)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К i1ATEHTY

-6д (21 4801393/22 (22 14.03.90 (46 30.08.93. Бюл. М 32 (76 А.А.Коновалов, B,È.ßêîâëåo, С.П.Сыры. гин и А.В.Столов (56 Патент Франции N. 2082131, кл. 41 3 5/00, 1972, Патент Швейцарии N. 524128, кл;:F 41 3 5/02, 1970. (54 НЕРАЗРУШЛЕМАЯ ЛУЧЕВАЯ МИ,Ш НЬ (5 Изобретение отно".;ся к фотоэлектриче кой технике индикации результатов

„„5U„„ 1838749 АЗ стрельбы при соревнованиях на меткость стрельбы. Целью изобретения является повы.шение достоверности регистрации пролета пули в условиях конечной расходимости лучей. Для этого в мишень введены ключи световодов 20, ключи фотодиодов 16, m-фазный генератор импульсов 21, m — целое число большее половины фотодиодов, освещенных одним светодиодом вследствие конечной расходимости его луча, при этом светодиоды

6 и противолежащие им фотодиоды 9 разделены на функциональные группы по m оптоэлектронных пар в каждой. 4 ил.

1838749

Изобретение относится к фотоэлектрической техники индикации результатов стрельбы кзк при соревнованиях на меткость стрельбы, так и в процессе приемосдаточных испытаний спортивного и охотничьего оружия, а также при отработке конструкции новых образцов указанного оружия перед постановкой их на производство, Целью настоящего изобретения является повышение достоверности регистрации пролета пули в условиях конечной расходимости лучей.

На фиг.1 показаны основные элементы конструкции мишени; нз фиг.2 — функциональная схема мишени на две координаты X и У; на фиг.З вЂ” функциональная схема регистрирующего блока; на фиг.4 — временная диаграмма работы одной функциональной группы мишени.

На раме 1 (фиг.1) с окном 2 смежно установлены брусья 3, 4 с диафрагмами 5 l1 светодиодами 6, а также брусья 7, 8 с фотодиодами и диафрагмами 10. Диафрагмы фотодиодов 10 не являются обязательными для мишени, Расстояние между соседними светодиодами, а также соседними фотодиодами, измеренные в плоскости мишени, не превышают калибра пули 11. Светодиоды и фотодиоды обеих координат мишени разделены на функциональные группы Гр. О, Гр.1, ..., Гр.п (фиг.2) no m оптоэлектронных пар каждая, Для определенности, на фиг,1, для каждой из координат Х и У, показаны по три функциональных группы Гр.О. Гр,1, Гр.2. flo условиям функционирования мишени число

m оптоэлектронных пар в каждой группе должно быть больше половины числа фотодиодов 9, освещаемых одним светодиодом

6 вследствие расходимости его луча. При выполнении этого условия в каждой из функциональных групп мишени имеется по крайней мере одна независимая оптоэлектронная парэ, фотодиод которой не засвечен светодиодами соседних оптоэлектронных пар и она может быть включена в очередной раз без ущерба для других оптоэлектронных пар, включаемых в этот же момент времени.

На фиг.1 светодиоды и фотодиоды разделены на группы по восемь оптоэлектронных

nap (m =- 8), так как вследствие расходимости лучей светодиодов 6 (расходящиеся от диафрагм 5 штрихпунктирные линии на фиг.1) каждым из укаэанных светодиодов может быть освещено до семи фотодиодов, лежащих по одну сторону от оптической оси оптоэлектронной пары (m > 7), Фотодиоды 9 (фиг.2) включены как генераторы фотоЭДС и эашунтированы резисторами 12 и затем, через усилители 13, формирователи 14 подключены Ко входам регистрирующего блока

15 через ключи фотодиодов 16. Усилители 13 и формирователи 14 при необходимости могут быть подключены и после ключей 16. К выходу блока 15 подключено индикаторное устройство 17. Светодиоды 6 своими анодами подключены к плюсу источника питания

18, катодами же, через токоограничительные резисторы 19 и ключи светодиодов 20, подключены к минусу источника 18. Наиболее предпочтительно подключение одноименных светодиодов функциональных групп в последовательную цепь, аноды крайних светодиодов указанных цепей подключены к плюсу источника 18, катоды других крайних светодиодов — через соответствующие токоограничительные резисторы 19 и ключи 20 — к минусу источника

20 18. При необходимости, не исключается возможность и параллельного подключения одноименных светодиодов функциональных групп. В этом случае аноды всех светодиодов необходимо подключить к плюсу источника 18, катоды — через отдельные для каждого светодиода резисторы 19 подключить к минусу источника 18 через m ключей (один ключ на группу одноименных светодиодов, относящихся к разным функциональ30 ным группам).

Важной часть1о мишени является и многофазный генератор 21 импульсов (4) на m выходов. К выходам указанного генератора

:подключены одноименные входы управле35 ния ключей светодиодов 20 и ключей фотодиодов 16 функциональных групп Гр.О, Гр.1, ..., Гр.п координзт Х и Y. Для надежной работы мишени вход синхронизации многофазного генераторз 21 необходимо

40 подключить к выходу регистрирующего блока 15 (фиг.2), в частности, к его генератору

32 тактовой частоты (фиг.3).

Регистрирующий блок 15 может быть выполнен по известной из прототипа (2) схе45 ме (фиг.З) на основе пусковых запоминающих схем 24, 26 (номера позиций на фиг.3 соответствуют указанным в прототипе), детектора 28, командного блока 30, генератора тактовой частоты 32, счетчиков 34, 36.

50 камна раторов 38, 40, подключенных своими входами совместно со входами детектора 28 к выходам запоминающих схем, а выходами — ко входам командного блока ЗО, своим выходом" подкл ючен ного ко входам уп равле55 ния запоминающих схем 24. 26, генератора

32, счетчиков 34, 36, а также к выходу СО блока 15, предназначенному для подключения входа СО генератора 21 (фиг.2). Счетчики 34, Зб своими выходами подключены ко входам комнараторов 38, 40. а входами — к

1838749

25

50 в ходу генератора 32. Выход генератора 32 и дключен через преобразователь импед нса 42 к выходу 4 блока 15 (фиг,3), предн значенному для подключения ко входу 4 индикаторного устройства 17 (фиг,2), Входы

Х, Х1, ... Xp, Y0, У1 „„Ур пусковых запомин ющих схем 24, 26 блока 15 (фиг.3) подключ ны соответственно к фотодиодам 9 к ординат X, Y через соответствующие усилители 13, формирователи 14, ключи 16, Работа мишени будет понятна после р ссмотрения работы одной функциональн и группы Гр;1 координаты X(Y) мишени, с держащей восемь оптоэлектронных пар (- 8) из светодиодов 6 с номерами О. 1, ...

7 (фиг.1) и прети вооехтащих фотодиодов 9 с т кими же номерами, Пока пуля 1 t отсутств ет в плоскости мишени, при поочередном в лючении светодиодов группы с помощью к ючей 20 (фиг.2) сигналами а, Ь, ..., m мног фазного генератора 21, работа которому р зрешена изначально по входу СО, их ими льсы света (фиг.4, а. б, в, г, д, е, ж. з— и рвые импульсы) достигают всех противо.л жащих фотодиодов, на которых нарэстат при включении и спадают при в ключении светодиодов импульсы фотоЭ С. Поскольку фотодиоды в любой момент в емени засвечены либо противолежащими с етодиодами. либо соседними, то до прол та пули, на фотодиодах вместо импульсов ф тоЭДС будет потенциал фотоЭДС с нез ачительными пульсациями вследствие и реключения светодиодов (фиг.4, и, к. л, м, н о, и, р — до конца первых импульсов свет диодов), ФотоЭДС каждого фотодиода с и мощью усилителя 13 (фиг.2) и формироват ля 14 доводится до высокого логического у овня и через соответствующие ключи 16, и очередно включаемые сигналами а, Ь, ..., генератора 21, поступает на соответствущие входы пусковых запоминающих схем . 24, 26, не меняя их логического состояния, При полете пули 11 (фиг.1) в пределах

Г .1 мишени, в зоне действия третьей и четв ртой оптоэлектронной пары, при включен и ключей 20 третьего и четвертого с етодиодов 6 их импульсы света затенены и лей 11. Тень ложится на ряд фотодиодов

9 в том числе на третий и четвертый фотод оды группы Гр,1, на которых резко снижае ся величина фотоЭДС (фиг.4, м, н), Ключи

1 укаэанных фотодиодов. включаемые синх онно с ключами противолежащих светод одов, передают по третьему и четвертому и пульсам генератора 21 (Фиг.4, г, д) низк е логические уровни (фиг.4. ф, х) на оотв тствующие входы пусковых з поминающих схем 24, 26. Указанные схемы меняют свое логическое состояние, Это изменение обнаруживается детектором 28, который через командный блок 30 запускает генератор тактовой частоты 32 и приостанавливает многофаэовый генератор 21.

Счет импульсов тактового генератора производится счетчиками 36 и 34 для координат

X и У сооооттввееттссттввеенннно©, с помощью компэраторов 38 и 40 производится опрос всех запоминающих схем. Компаратор, первым обнаруживший сработавшую схему, вырабатывает сигнал для прекращения работы тактового генератора 32, Затем генератор вновь запускается командным блоком и процесс повторяется применительно ко второму компаратору. Импульсы тактового генератора поступают также через преобразователь импенданса 42 на индикаторное устройство 17. Командный блок 30 (фиг.3) по выходу СО вновь разрешает работу многофаэному генератору 21 (фиг.2), который сигналами э, Ь, ..., m вновь синхронно включает ключи одноименных светодиодов и фотодиодов. Указанный генератор работает до тех пор, пока вновь не пролетит пуля

11, Частота работы многофазного генератора выбирается исходя из времени пролета пули 11 через зону действия оптоэлектронных пар, Частота должна быть такой, чтобы за время пролета пули через мишень каждая оптоэлектронная пара группы была включена как минимум один раз. Так, при длине пули 30 мм и скорости 300 м/с частота выдачи импульсов на выходах Оа, Qb, „„Qm генератора 21 должна быть не менее 170 кГц, что вполне допустимо для светодиодов типа АЛ107 и фотодиодов ФД256. Если фотодиоды 9 (фиг,2) эашунтированы резисторами не более 1 кОм, то частота может быть доведена как минимум до 1000 кГц, что позволит регистрировать и более короткие пули.. Совершенно очевидно, что при отсутствии ключей св..тодиодов или фотодиодов не могла быть обеспечена нормальная работа предложенной мишени. Так, отсутствие ключей светодиодов ведет к полной засветке всех фотодиодов и отсутствию какой-либо тени от пули 11 на фотодиодах.

Отсутствие же ключей фотодиодов ведет к считыванию затенения не только противолежащего, но и соседних фотодиодов, затененных тоже вследствие расходимости луча светодиода. Ключи 20 светодиодов и ключи

16 фотодиодов, синхронно переключаемые многофаэным генератором 21, позволяют все оптоэлектронные пэры смонтировать г плоскости мишени или с несущественными отклонениями от нее и устранить влияние паралакса на достоверности определения координат е условиях конечной расходимости луча, а также снизить стоимость изгoTQB1838749 ления эа счет снижения требований к фокусировке лучей.

Формула изобретения

Йераэрушаемая лучевая мишень, содержащая раму, светодиоды, фотодиоды, усилители и формирователи импульсов по числу фотодиодов, регистрирующий блок, индикаторное устройство, источник питания, причем на двух смежных сторонах рамы расположены светодиоды, а на двух других смежных сторонах — фотодиоды, выходы которых через усилители соединены с входами формирователей импульсов, при этом выход регистрирующего блока соединен с входом индикаторного. устройства,о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения достоверности регистрации пролета пули в условиях конечной расходимости лучей, введены ключи светодиодов, ключи фотодиодов, я-фазный генератор импульсов, где m — целое число, большее половины числа фотодиодов, освещаемых одним светодиодом вследствие конечной расходимости его луча, при этом светодиоды и противолежащие им фотодиоды разделены на функциональ5 ные группы по rn оптоэлектронных пар в каждой, причем одноименные светодиоды функциональных групп соединены последовательно, аноды светодиодов первой функциональной группы соединены с

10 "плюсовой" клеммой источника питания, "минусовая" клемма которого через ключи светодиодов соединены с катодами светодиодов последней функциональной группы. выходы формирователей импульсов через

15 соответствующие ключи фотодиодов соеди. нены с соответствующими входами регистрирующего блока, дополнительный выход которого соединен с входом m-фазного генератора импульсов, выходы которого сое20 динены с управляющими. входами ключей фотодиодов и управляющими входами ключей светодиодов.

1838749

183874.9

Составитель А,Коновалов Редактор С.Кулакова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор В.Петраш

Заказ 2922 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия л при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101