电桥式探测器由振荡器、检波器和电极构成,3个电极一般由弹体和两段特制的电极组成。典型电路如图11-4所示,方块Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为3个电极。为分析方便,给出3个电极及其互电容的示意图,如图11-5所示。考虑到极间电容后,图11-4所示电路可等效于图11-6所示的电路。
图11-4 电桥式探测器电路
图11-5 引信电极及极间电容示意图
图11-6 考虑极间电容后的探测电路
振荡器的高频等效电路如图11-7所示,BC端为检波器的信号输入端,C′为极间等效电容。该振荡器是西勒振荡器,振荡频率为
当弹目接近时,由于目标与各电极都形成互电容,所以极间电容要发生变化,即振荡电路中的电容C′发生变化,因而振荡频率和振荡幅度都要发生变化。这种变化(振荡频率、振荡幅度、耦合电容)当然要影响到检波器的输入信号,把弹目接近时振荡电压信号的变化通过检波器检测出来,可以得到目标信号。
图11-7 振荡器高频等效电路
当弹目相距甚远时,3个电极间的电容如图11-5所示;当弹目距离接近时,考虑到目标的影响,极间电容分布如图11-8所示,等效电路如图11-9所示。
图11-8 考虑目标影响后的极间电容
图11-9 考虑目标影响后极间电容的等效电路(www.daowen.com)
由图11-9所示可知,3个电极间的电容构成一个电桥。弹目接近过程中,电桥平衡受到破坏,从BC端电压幅值的变化可以得到目标信号,故此种探测方式称为电桥式。
当弹目接近时,都要不断变化。由图11-6和图11-9可知,当暂不考虑振荡幅度变化时,是决定输出信号大小的关键。是弹目接近时输出容抗与支路容抗之比,即
在常用的引信作用距离范围内和攻击角度情况下,按一般情况下电极的结构,有
而结构电容要比电容变化量要大得多。综上原因,可以用ΔCAB代表电容变化量,用CAB+CBC代表总电容,则
即检波电压变化量取决于式(11-18)中的第二项。
如果把振荡频率和振荡幅度的变化都考虑到检波效率中,则可以得到检波电压的变化量,即
因此,同样可以用式(11-10)来描述电桥式电容探测器的探测灵敏度。
探测器输出的目标特性示意图如图11-10所示。
图11-10 电容近炸引信目标特性示意图
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