编码式光幕立靶测试系统的研究

4 光电靶信号编码系统设计
参照光纤编码的方法，假设光电二极管为一矩形薄片，外形尺寸为1．5 mmxl．5 mm，厚度对接收无影响。其敏感面积与外形尺寸一致。考虑到安装因素，将光电二极管均匀地按2 mmx2 mm区域排列成直线，敏感面朝向光源方向，直线长度决定探测区域长度。假设选定长度为400 mm．则光电二极管数为200个。选取同样排列的二极管阵列条，分别编号为大区、中区和小区，每一条上的二极管实行分组编码。4等份大区，从左到右每份编号为A1，A2，A3，A4，每等份共有50个二极管。对应同一大区的中区也分为5等份，对应编号为B11，B12…B15，其中第一位数字为大区号，最后一位数字是中区号，依次类推。10等份对应同一中区的小区，对应编号为C111，C112，……，C1110。其中，前两位数字为中区号，最后一位或两位是小区号，依次类推。每一个编号对应一个二极管。大区的A1~A4作为4组，每组的光电二极管并在一起，其输出接入一个放大电路，放大电路的编号与每组的编号相同．即A1，A2，A3，A4。将中区B11，B2l，B31，B41所在区域的光电二极管编为一组B12，B22，B32，B42，依次类推，B15，B25，B35，B45光电二极管作为一组，中区共有5组，其放大电路也有5组，编号分别为B1，B2…B5，依次类推。小区中将分别属于不同中区的后一位或后两位编号相同的二极管作为一组，分组编号为C1，C2…C10，每组有20个光电二极管，其对应的放大电路编号与分组编号相同。图3为编码原理示意图。图4为编码电路示意图。

当弹丸垂直光幕穿过时，每个区至少有一路放大电路产生信号。假设有信号为1，无信号为0，则采集电路将4+5+10个放大电路的信号按数字信号方式采集，得到一个19字节的数字信号。两个正交光幕靶共有2x19个数字信号，依此可判断弹丸穿过光幕时的坐标。针对一个给定的探测区域的长度，要根据不同情况计算最佳的阵列数，以及各个阵列组数。与光纤编码相比，电路编码省去复杂的光纤编排工艺，电路设计简单、灵活，可靠性高。因此，该电路编码是一种新型的编码方法。为保证采集数据的可靠性，使各路放大电路信号的位必须与计算机数据线的位相对应并确保数据信息的准确性不受各脉冲先后顺序的影响，采用信号保持技术．保证有足够采样时间而且在此时间内各路信息状态稳定。假设选定长度为400 mm，将光电二极管均匀地按2mmx2 mm区域排列成一条直线。4个大区将视场均分为100 mm，5个中区将视场均分为20 mm，10个小区则均分为2 mm。视场的坐标原点为两靶的交点，当弹丸穿过接收装置的2号大区、1号中区、3号小区时，则弹丸的坐标位置为(2―1)×100mm+(1―1)×20 mm+(3―1)x2 mm=104 mm。依此类推，可以得弹丸坐标。