1高过载下的频率漂移
    有关文献表明过载量在103gn~105gn时即可认为是高过载环境。拟采用马歇特锤击实验来实现高过载环境。在实验前首先检验马歇特锤击实验的过载量。
    1.1马歇特锤击实验
    过载量的检测采用标准传感器988来检测马歇特锤的过载量,其电压灵敏度为ε=51.62μV/gn。在已标定的马歇特锤锤头上固定一个标准传感器988。检测中,每次都将齿轮拨到第30个齿再释放锤头,以得到最大的过载量。开始反复锤击,用示波器观察988传感器输出的波形。每次锤击后得到的曲线大致相似,其中一次988传感器检测到的马歇特锤的过载曲线。此次捶击实验最大过载时的电压偏置为ΔU=1.84V,过载量H=εΔU,计算可得马歇特锤在本次实验中的最大过载量为35645gn,在高过载范围内,可以被视为高过载环境。进行10次锤击实验,记录传感器电压偏置并计算过载量,统计结果如表1所示。传感器电压偏置在1.5V~2V之间,过载量在29058gn~38745gn之间,都为高过载。马歇特锤击实验的过载量在高过载范围内,而且实验操作简单,便于重复,可以用来检验振荡器在高过载下的频率漂移。
    1.2实验电路设计实验中硅振荡器选择
    它是一款典型的可编程硅振荡器,输出频率范围为12.5kHz~6.67MHz,工作温度为-40℃~85℃,满足大多数应用要求[7]。实验电路如图2所示,其中电阻用来设置硅振荡器的输出频率。本次实验取,pH=4,采用5V电池供电。由芯片资料查得振荡器输出频率为500kHz。
    1.3实验方法及结果
    将10块带有LTC6909I型硅振荡器的电路板分别编号(01~10)。先给电路板上电,用示波器观察振荡器的输出波形,记录输出频率,计算频率绝对误差。每个振荡器测量10次。将10块电路板都固定在已标定的马歇特锤的锤头上,给电路板上电,开始锤击实验。反复对电路板进行锤击,每锤完一次用示波器采集一次振荡器波形,检验其是否正常工作,记录输出频率,计算频率绝对误差。锤击100次后,10块电路板上的振荡器均未损坏,各振荡器实验记录情况大体一致。限于篇幅问题这里只列举其中一个振荡器(06号)的实验记录。锤击前振荡器输出的频率及误差,锤击实验前10次及后10次记录的输出频率及误差如表3所示。由锤击前后记录的表格可以看出:LTC6909I型硅振荡器在马歇特锤击实验前后输出信号频率并无明显起伏。马歇特锤击实验后LTC6909I型硅振荡器的输出频率在505kHz~508kHz之间,输出频率的绝对误差在1.2%~1.5%之间,符合芯片资料中±2.5%的误差范围,为正常工作状态。实验表明:LTC6909I型硅振荡器输出的频率不受高过载实验的影响,高过载实验不会使LTC6909I型硅振荡器产生频率漂移。
    2炮击实验及结果
    2.1实验条件及过程
    实验中的炮弹选用130#榴弹炮,侵彻距离为100m,侵彻靶体用混凝土靶(水泥稳定级配集料,21天养护期龄,抗压试验测试结果为4.5MPa)。实验前,在榴弹炮中装入高冲击测试记录器,用来记录炮击实验中的过载量。炮击实验前首先给01~10号电路板通电,用示波器测量每个硅振荡器的输出信号,输出波形均正常,06号硅振荡器炮击实验前输出波形。将10块电路板均固定于榴弹炮中,给电路板上电。开始侵彻实验,实验时炮弹出膛速度为910m/s。
    2.2实验结果
    炮击实验后得到高冲击测试记录器中记录的过载量,炮弹在膛内时平均过载量为8000gn,过载量峰值为16000gn;炮弹撞击混凝土靶后,着靶行程2.1m,峰值过载大于235510gn,平均过载值约19000gn。实验后,10块电路板上的硅振荡器均未发生损坏;用示波器测量各振荡器输出波形,波形正常,与实验前比没有变化。实验后06号硅振荡器输出波形。
    3结论
    LTC6909I型硅振荡器的输出时钟信号频率不受高过载环境的影响,反复的高过载实验不会使其产生频率漂移。硅振荡器能够承受高过载环境的考验,工程上可以替代石英晶体振荡器为系统提供时钟脉冲信号。

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