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新型磁电雷管起爆器的开发及研制

作　者: 张一博
导　师: 栾龙发
学　校: 昆明理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 磁电雷管单片机脉宽调制 C语言 mosfet
分类号: TD235.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 38次
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内容摘要

在日益发展的火工行业中,火雷管、导火索等长久以来一直适用的爆破器材在很多领域中越发表现出其陈旧过时,并且在一些特殊环境下还存在着严重的安全隐患。特别是电子时代的来临,各种电子技术也运用到了爆破领域,更安全可靠,精度更高的雷管和起爆器相应的被开发出来并得到广泛的应用。磁电雷管作为替代火雷管,普通电雷管等无法用于特殊环境的雷管被广泛的普及适用。然而,因磁电雷管生产厂家的不同而出现的一个厂家生产的磁电雷管必须由该厂家自己生产的起爆器引爆的情况造成了严重的资源浪费和技术垄断,因此在这种情况下,研发一种可以适用于各种磁电雷管起爆需要的起爆器就成为本论文的研究内容和方向。首先,本文通过对磁电雷管起爆原理的分析得出磁电雷管起爆器的输出能力范围。然后采用通过单片机控制mosfet进行电流转换的方法得到输出电流。再用prote199se软件设计出电路图。通过对参数的计算以及相关器件的选择制作出电路板。电路板设计完成后就是用C语言对ATMEGA单片机的编程,在初步设计完成时,用示波器和电流表测得基本的输出值,通过对输出电流的分析,进行脉宽调制(PWM),并根据相位调制的相应公式和法则修改控制程序以达到输出稳定的目的。在基本实现功能后,对该设计在用于实际生产工作中并批量生产时应该有的其它功能提出了一些合理的想法和展望。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章. 绪论  8-14
  1.1 论文的选题背景及意义  8-11
  1.2 国内的研究现状  11
  1.3 论文的技术路线和创新点  11-14
    1.3.1 论文研究的内容  11-12
    1.3.2 论文的技术路线  12-13
    1.3.3 论文的创新点  13-14
第二章. 主要器件工作原理及结构  14-28
  2.1 MOSFET基本工作原理及特性  14-20
    2.1.1 mosfet的工作原理及结构  14-15
    2.1.2 本设计所选用的mosfet的一些特性和功能  15-20
  2.2 单片机的相关数据  20-23
    2.2.1 单片机的选择  20-21
    2.2.2 Atmega16L的主要性能指标  21-23
  2.3 起爆原理  23-27
    2.3.1 磁电雷管起爆原理  24
    2.3.2 电流频率转换原理  24-25
    2.3.3 与其它变频方式的比较  25-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章. 电路相关问题分析及程序控制  28-54
  3.1 元件的选择和电路设计  28-37
    3.1.1 电源的选择  28
    3.1.2 电路中其它元件的选择  28-30
    3.1.3 参数的计算  30-35
    3.1.4 电路图的设计  35-37
  3.2 控制程序  37-53
    3.2.1 引脚说明  37-39
    3.2.2 PWM处理  39-44
    3.2.3 程序主体  44-52
    3.2.4 通过程序解决电路中的问题  52-53
  3.3 本章小结  53-54
第四章. 主要性能指标及技术分析  54-66
  4.1 输出特性  54-59
    4.1.1 输出的波形  54-58
    4.1.2 输出控制  58
    4.1.3 起爆能力  58-59
  4.2 研制过程中出现的困难  59-61
    4.2.1 由元件误差引起的误差  59-60
    4.2.2 电磁干扰的问题  60-61
    4.2.3 电路工作中出现的问题  61
    4.2.4 方波交流电特性上的缺陷  61
  4.3 问题的解决方法  61-64
    4.3.1 高频干扰的解决方法  61-64
    4.3.2 反向电动势的解决方法  64
  4.4 需要改进的部分  64-65
    4.4.1 功能上的改进  64-65
    4.4.2 程序和电路上的改进  65
  4.5 本章小结  65-66
第五章. 结论  66-68
  5.1 主要成果及结论  66-67
  5.2 对产品的进一步展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-71
附录  71-73

新型磁电雷管起爆器的开发及研制

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