Электронная схема замедления и схемы задержки

Электронная схема замедления и схемы задержки

Реферат

 

Изобретение относится к области взрывных работ и касается детонаторов с электронным замедлением, в частности к программируемым детонаторам с электронным замедлением инициирования. Технический результат - повышение надежности работы детонаторов. Схема электронного замедления, используемая для инициирования с замедлением детонаторов, содержит генератор, программируемую схему таймера и схему управления работой. Генератор вырабатывает тактовый сигнал, который определяется скоростью разрядки конденсатора по отношению к опорному напряжению REF. Второй конденсатор заряжается до напряжения, которое превышает REF, и, когда напряжение первого конденсатора падает ниже значения REF, вырабатывается внутренний сигнал, и конденсаторы переключаются таким образом, что первый конденсатор заряжается, в то время как второй конденсатор разряжается. Фиксатор вырабатывает импульсы тактовой частоты в соответствии с внутренними сигналами. Схема программируемого таймера включает счетчик колебаний и группу программирования, которая устанавливает величину подсчета в счетчик при инициировании. Каждый каскад счетчика имеет отдельные входы для сигналов установки в единицу и в ноль. Группа программирования имеет схему установки в единицу и схему установки в ноль для каждого каскада счетчика. Каждая схема установки в ноль вырабатывает сигнал фиксированной длительности, и каждая схема установки в единицу может вырабатывать сигнал с двумя различными величинами длительности, причем одна из них превышает сигнал установки в ноль. Во время программирования при загрузке счетчика выбирается короткий или длинный сигнал установки в единицу. Длительность сигнала установки в единицу или сигнала установки в ноль определяет состояние каскада счетчика. Схема управления работой управляет логическим элементом, который разрешает импульсам генератора увеличивать подсчет счетчика, но закрывает логический элемент в случае временного исчезновения напряжения питания, таким образом предотвращая повторное инициирование таймера. 6 с. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к детонаторам с электронным замедлением и, в частности, к программируемым детонаторам с электронным замедлением инициирования.

Известны электронные детонаторы, которые используются для инициирования зарядов взрывчатых веществ, например, для инициирования заряда усилителя детонаторов, которые используются в горной промышленности и при земляных работах. Такие детонаторы известны более точными характеристиками замедления по сравнению с традиционным устройствам, работа которых основана на химическом действии.

В американском патенте 5377592 авторов Роде и др. (Rode et al.) от 3 января 1995 г. описывается цифровое электронное устройство замедления, питание которого обеспечивается от энергии импульса, вырабатываемого пьезоэлектрическим преобразователем в ответ на сигнал инициирования ударного типа. Сигнал инициирования возбуждает пьезоэлектрический преобразователь таким образом, что он вырабатывает заряд электрической энергии, которая накапливается в накопительном конденсаторе. Энергия отбирается из накопительного конденсатора для питания схемы таймера, содержащей генератор и счетчик, который отсчитывает импульсы колебаний, поступающие от генератора, до заранее заданной величины. Когда будет достигнута заранее заданная величина подсчета, вырабатывается сигнал, по которому осуществляется разряд оставшейся в накопительном конденсаторе энергии на элемент электрического воспламенителя, например взрывчатую проволочную перемычку. Детонатор может быть оснащен программируемым интерфейсом с внешним доступом так, что величина замедления схемы таймера может быть запрограммирована после сборки детонатора.

В американском патенте 5435248 авторов Роде и др. (Rode et al.) от 25 июля 1995 г. описывается дистанционный электронный цифровой детонатор с замедлением, содержащий пережигаемые перемычки, которые используются для постоянного программирования требуемого функционального замедления схемы детонатора.

Электронные детонаторы такого типа, как описаны в вышеуказанном американском патенте 5435248 и американском патенте 5377592 содержат обычные генераторы и счетчики.

Настоящее изобретение относится к нескольким новым признакам, которые применяются в детонаторах с электронным замедлением. Один из признаков в соответствии с настоящим изобретением относится к схеме генератора, предназначенной для вырабатывания синхронизирующего сигнала, содержащего серию тактовых импульсов. Схема генератора содержит средство опорного напряжения, предназначенное для вырабатывания опорного напряжения. Генератор содержит, по меньшей мере, два конденсатора, причем каждый конденсатор находится в заряженном состоянии или разряженном состоянии относительно опорного напряжения. Конденсатор в разряженном состоянии имеет напряжение меньшее, чем опорное напряжение, и будет называться разряженный конденсатор, и конденсатор в заряженном состоянии имеет напряжение, которое превышает опорное напряжение, и будет называться заряженный конденсатор. Имеется также средство зарядки, предназначенное для зарядки разряженного конденсатора до заряженного состояния, и средство разрядки, предназначенное для разрядки заряженного конденсатора, который будет называться заряженный рабочий конденсатор, в разряженное состояние. Генератор дополнительно содержит устройство сравнения, предназначенное для вырабатывания внутреннего сигнала каждый раз, когда заряженный рабочий конденсатор переходит в разряженное состояние. Имеется также средство переключения, предназначенное для отсоединения разряженного конденсатора от средства разрядки и присоединения его к средству зарядки и отсоединения заряженного конденсатора от средства зарядки и присоединение его к средству разрядки, а также фиксатор, предназначенный для выработки тактового импульса в ответ на внутренние сигналы. Средство переключения может реагировать на фиксатор таким образом, что оно будет выполнять функцию переключения в ответ на тактовые импульсы, вырабатываемые фиксатором.

Настоящее изобретение также относится к программируемой схеме электронного таймера, которая предназначена для вырабатывания выходного сигнала таймера после истечения запрограммированного времени замедления, которое следует после приема электрического сигнала инициирования. Схема таймера содержит (в случае необходимости, как описано выше) логически управляемую схему генератора, предназначенного для вырабатывания в ответ на сигнал включения тактовых импульсов синхронизирующего сигнала, содержащего серию тактовых импульсов, и схему сброса, предназначенную для вырабатывания сигнала сброса RESET при включении устройства. Таймер также содержит инициируемый счетчик со сквозным переносом, сконфигурированный таким образом, что он подсчитывает тактовые импульсы и вырабатывает выходной сигнал таймера, когда достигается заранее заданная величина подсчета. Счетчик со сквозным переносом содержит множество последовательных каскадов счетчика, причем каждый из них способен устанавливаться в единичное или нулевое состояние и содержит вход установки в единицу, через который состояние каскада счетчика может быть установлено в единицу и вход установки в ноль, через который состояние каскада счетчика может быть установлено в ноль. Каждый каскад счетчика, кроме того, содержит, по меньшей мере, один выход, предназначенный для съема с него сигнала каскада счетчика, который указывает состояние данного каскада счетчика. Схема таймера дополнительно содержит группу программирования, содержащую схемы установки в единицу и схемы установки в ноль, связанные с каждым из каскадов счетчика. Каждая из схем установки в единицу передает сигнал установки в единицу на вход установки в единицу связанного с ней каскада счетчика в ответ на сигнал загрузки счетчика, поступающий из схемы управления, и каждая схема установки в ноль производит сигнал, подаваемый на вход установки в ноль каскада счетчика в ответ на один из сигналов загрузки счетчика или сигнал сброса RESET при включении питания. Схема установки в ноль производит сигнал с конечной величиной длительности, а схема установки в единицу выполнена таким образом, что она вырабатывает сигнал, имеющий одно из двух различных значений длительности конечной величины, причем одно из них превышает длительность сигнала схемы установки в ноль. Соединенный с ними каскад счетчика может принимать сигналы от схемы установки в единицу и от схемы установки в ноль одновременно, при этом каскад счетчика сконфигурирован таким образом, что более длительный сигнал определяет исходное состояние соединенного с ними каскада счетчика. Схема таймера дополнительно содержит схему управления, которая после приема сигнала сброса RESET при включении питания и электрического сигнала инициирования вырабатывает сигнал загрузки счетчика RST, и сигнал включения тактовых импульсов CLKEN.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения каждая из схем установки в единицу может содержать средство программирования, сохраняющее информацию при отключении питания, которое может быть установлено таким образом, что оно заставит схему установки вырабатывать более длительный сигнал, чем сигнал, вырабатываемый схемой установки в ноль. В случае необходимости каждая схема установки в единицу может содержать программируемый вход и вход данных, с помощью которого определяется состояние средства программирования, информация которого не зависит от наличия питания, по состоянию сигнала данных, когда на вход включения программирования поступает сигнал программирования.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения средство программирования, информация которого не зависит от питания, может содержать микросхему типа электронно перепрограммируемой постоянной памяти (EEPROM).

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения выходы каскада счетчика могут быть соединены с входами программирования соединенных с ним схем установки в единицу так, что с каждого из каскадов счетчика может подаваться сигнал данных на соединенную с ним схему установки в единицу.

Настоящее изобретение также относится к схеме электронного таймера с блокировкой, которая может быть программируемой или может не быть программируемой, как описано выше, предназначенной для вырабатывания выходного сигнала таймера после истечения времени замедления, отмеряемого после приема электрического сигнала инициирования. Эта схема таймера содержит схему генератора (в случае необходимости, как описано выше), которая в ответ на сигнал сброса RESET вырабатывает, по меньшей мере, один опорный тактовый сигнал, содержащий серию опорных тактовых импульсов. Счетчик со сквозным переносом выполнен таким образом, что он подсчитывает опорные тактовые импульсы и вырабатывает выходной сигнал таймера, когда достигается заранее заданная величина подсчета. Имеется также логическая схема тактовых импульсов, через которую счетчик со сквозным переносом принимает опорные тактовые импульсы, когда логическая схема тактовых импульсов принимает сигнал включения тактовых импульсов CLKEN. Кроме того, имеется схема управления, содержащая группу управления, содержащую три каскада управления, соединенные так, что обеспечивается сквозной перенос. В три управляющих каскада входят блокирующий управляющий каскад, управляющий каскад загрузки счетчика и управляющий каскад, включающий тактовые импульсы, и каждый из управляющих каскадов может быть установлен в единицу или в ноль при приеме сигнала сброса RESET, который производит первичную установку каждого из управляющих каскадов в состояние ноль, причем каждый из управляющих каскадов имеет выход, на который поступает сигнал, указывающий состояние управляющего каскада. Схема управления дополнительно содержит перекрывающую логическую управляющую схему, предназначенную для вырабатывания сигнала включения тактовых импульсов CLKEN, когда управляющий каскад, включающий тактовые импульсы, вырабатывает сигнал установки в единицу. Схема управления дополнительно содержит программируемую блокирующую переключающую схему, не зависящую от напряжения питания, которая может быть установлена в единицу и в ноль. Блокирующая переключающая схема переводится в состояние единица в ответ на выходной сигнал блокирующего управляющего каскада, и она устанавливается в состояние ноль в ответ, по меньшей мере, на один из сигналов программирования. Блокирующая переключающая схема имеет выход, соединенный с логическим входом блокирующего управляющего каскада, и выполнена таким образом, что подает сигнал на логический вход блокирующего управляющего каскада, только когда блокирующая переключающая схема находится в состоянии ноль при приеме инициирующего сигнала. Таким образом, блокирующая переключающая схема включает каскад загрузки счетчика и затем каскад включения тактовых импульсов. Блокирующий управляющий каскад подает сигнал на блокирующую переключающую схему для запрещения повторного сброса блокирующей переключающей схемой управляющей группы до тех пор, пока не будет сброшена блокирующая переключающая схема.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения схема таймера, как описано выше, может быть вмонтирована в блок схемы преобразователя. Такой блок содержит модуль преобразователя, предназначенный для преобразования импульса ударной волны в импульс электрической энергии, и электронный модуль, который соединен с модулем преобразователя. Электронный модуль содержит схему замедления и инициирующий элемент. Схема замедления содержит средство накопления, присоединенное к модулю преобразователя, предназначенное для приема и накопления электрической энергии, поступающей из модуля преобразователя, переключающую схему, соединяющую средство накопления с инициирующим элементом для освобождения энергии, накопленной в средстве накопления на инициирующий элемент в ответ на сигнал из блока замедления, содержащего схему таймера, как описано выше. Схема таймера функционально соединена с переключающей схемой для управления освобождением на инициирующий элемент с помощью переключающей схемы энергии, накопленной в средстве накопления. Инициирующий элемент функционально соединен со средством накопления через переключающую схему для приема энергии от средства накопления и для выработки выходного инициирующего сигнала в ответ на ее поступление.

Любой из вышеуказанных признаков или их совокупность могут быть включены в детонатор. Такой детонатор может содержать, например, корпус, имеющий закрытый конец и открытый конец, причем открытый конец имеет такие размеры и конфигурацию, что может присоединяться к средству передачи инициирующего сигнала; средство передачи инициирующего сигнала, размещенное в корпусе, предназначенное для передачи электрического инициирующего сигнала на входной вывод схемы замедления; источник питания, предназначенный для снабжения энергией питания, необходимой для включения выходного инициирующего средства; схему замедления, размещенную в корпусе, содержание которой описывается ниже, и выходное средство детонатора, располагающееся в корпусе, предназначенное для генерирования выходного сигнала взрыва при разряде средства накопления.

Фиг. 1 изображает блок-схему цифровой схемы замедления в соответствии с конкретным вариантом воплощения настоящего изобретения; фиг.2А - блок-схему схемы управления работой схемы, изображенной на фиг. 1; фиг. 2В - принципиальную схему конкретного варианта воплощения схемы управления работой, изображенной на фиг.2А; фиг.3А - блок-схему части генератора в соответствии со схемой, изображенной на фиг.1; фиг. 3В - принципиальную схему конкретного варианта воплощения части генератора в соответствии со схемой, изображенной на фиг.3А; фиг. 3С - принципиальную схему одного из вариантов воплощения устройства 34е сравнения, изображенного на фиг.3В; фиг. 3D - принципиальную схему одного из вариантов воплощения схемы 34s смещения, изображенной на фиг.3В; фиг. 4А - блок-схему программируемого счетчика в соответствии с конкретным вариантом воплощения части счетчика в соответствии со схемой, изображенной на фиг.1; фиг. 4В - принципиальную схему каскада счетчика и связанную с ним схему установки в единицу, и схему установки в ноль в соответствии с конкретным вариантом воплощения счетчика, изображенного на фиг.4А; фиг. 4С - принципиальную схему альтернативного варианта воплощения схемы установки программируемого счетчика, изображенного на фиг.4А; фиг. 5 - вид в перспективе с частичным разрезом блока схемы преобразователя, содержащего электронный модуль и трубку вместе с модулем преобразователя; фиг. 6А - схематический вид с частичным разрезом, показывающий детонатор с замедлением, содержащий установленную в нем схему замедления в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения; и фиг.6В - вид с увеличением по отношению к фиг.6А компонентов изолирующего колпачка и усиливающего заряда детонатора по фиг.6А.

Электронная схема в соответствии с настоящим изобретением содержит схему замедления инициирования, которой присущи один или большее количество отдельных новых аспектов, которые, хотя и могут применяться независимо друг от друга в схемах замедления детонаторов и в других схемах, предпочтительно могут быть скомбинированы в виде одной схемы в соответствии с приведенным здесь описанием.

Электронная схема замедления инициирования, которая может содержать один или большее количество признаков в соответствии с настоящим изобретением, схематически изображена на фиг.1. Питание схемы 10 замедления инициирования осуществляется от накопительного конденсатора 14, который получает электрический заряд с выхода пьезоэлектрического преобразователя 12. Пьезоэлектрический преобразователь 12 хорошо известен в данной области техники и применяется для получения электрического импульса в ответ на импульс на воздействие, который может передаваться, например, по неэлектрической линии передачи сигнала, такой как детонирующий шнур или ударная трубка или с помощью небольшого заряда взрывчатого материала, расположенного поблизости. Электроэнергия, производимая преобразователем 12, составляет электрический инициирующий сигнал для схемы 10 замедления на входном выводе 18а. Большая часть энергии накапливается накопительным конденсатором 14, который после этого предоставляет электроэнергию для питания схемы 10 замедления инициирования и для включения элемента электрического инициирования, такого как полупроводниковая перемычка ("ППП") 16, который соединен со схемой 10. Полупроводниковые перемычки хорошо известны в данной области техники и используются для инициирования выходного заряда детонатора.

Преобразователь и конденсатор позволяют использовать схемы замедления в соответствии с настоящим изобретением с неэлектрическими линиями передачи инициирующего сигнала, но в альтернативных вариантах воплощения, эти схемы могут быть присоединены к электрической системе инициирования, то есть к такой схеме, в которой инициирующие сигналы и, в случае необходимости, питания, могут подаваться на детонатор в виде электрических сигналов по запальным проводам. Линии передачи неэлектрических сигналов предпочтительны по сравнению с запальными проводами в тех случаях, когда требуется предотвратить попадание электромагнитных сигналов помехи от радиоволн, почвенных токов, разрядов молний и т.д. Как будет видно дальше, импульс давления, который возбуждает пьезоэлектрический преобразователь 12, может содержать инициирующий сигнал, от которого схема измеряет время замедления и воспламеняет детонатор.

В типичном варианте воплощения схема 10 замедления детонатора собирается из двух основных компонентов, инициирующей части 18 и части 28 замедления, причем обе содержат составляющие схемы. Инициирующая часть 18 получает питание от источника питания, например от накопительного конденсатора 14, и обеспечивает путь, через который конденсатор 14 получает импульс электроэнергии пьезоэлектрического преобразователя 12, например через управляющий диод 20, который не позволяет электрическому току протекать обратно на преобразователь 12. Предпочтительно накопительный конденсатор 14 представляет собой конденсатор емкостью 0,5 микрофарад, который обеспечивает ток 4 микроампера в течение, по меньшей мере, 10 секунд. В одном из альтернативных вариантов воплощения инициирующая часть 18 может получать питание от батареи. Инициирующая часть 18 выполняет управляющую инициирующую функцию, задерживая энергию от источника питания, не давая инициировать электрический инициирующий элемент до тех пор, пока не поступит сигнал воспламенения от части 28 замедления, который указывает, что прошел требуемый интервал замедления. Инициирующая управляющая функция может быть обеспечена, главным образом, с помощью переключающего элемента, такого как тринистор ("SCR") 22, через который источник питания, например накопительный конденсатор 14, соединяется с ППП 16. В описываемом варианте воплощения переключающий элемент предотвращает разряд конденсатора 14 на выходные выводы 18b, и, таким образом, на ППП 16 до приема сигнала от схемы 24 управления триггером. Схема 24 управления триггером переключает тринистор 22 в проводящее состояние в ответ на сигнал переключения, поступающий из части 28 замедления, который указывает, что требуемый интервал замедления истек. Инициирующая часть 18 предпочтительно также содержит регулятор 26 напряжения, который отбирает некоторую энергию от конденсатора 14 и обеспечивает питание части 28 замедления схемы 10 замедления детонатора. Инициирующая часть 18 предпочтительно также содержит схему 30 установки напряжения, которая вырабатывает сигнал приблизительно в 12 вольт, который обозначен PROGP, который подается на часть 28 замедления через вход 42с после приема инициирующего сигнала. Сигнал PROGP используется частью 28 замедления, как описано ниже. Инициирующая часть 18 также сконфигурирована таким образом, что она производит сигнал напряжения питания VDD с напряжением приблизительно 5 вольт, который отбирается от источника питания после приема инициирующего сигнала.

Предпочтительно инициирующая часть 18 изготовляется в виде диэлектрически изолированной биполярной комплементарной металлооксидной кремниевой интегральной микросхемы (DI BiCMOS), потому что такая схемотехника наиболее подходит для сигнала управления с величиной, требуемой для питания схемы и для надежного воспламенения инициирующего элемента. Часть 28 замедления может быть выполнена как стандартная CMOS (комплементарная металлооксидная кремниевая) микросхема.

Предпочтительно часть 28 замедления получает питание от регулятора 26 напряжения инициирующей части 18 через вход 42f с напряжением, обозначенным VDD (обычно приблизительно 5 вольт) (иногда здесь обозначается как "сигнал VDD"). После заранее заданной величины замедления, которое начинается после поступления сигнала включения VDD на вход 42f, часть 28 замедления подает запускающий сигнал на выходной вывод 42d, который передается на схему 24 управления инициированием инициирующей части 18, которая позволяет тринистору 22 передать энергию на ППП 16. Предпочтительно часть 28 замедления содержит ряд схем, включая схему 32 таймера, предназначенную для измерения интервала замедления. Схема 32 таймера части 28 замедления содержит генератор 34 и счетчик 36. Предпочтительно схема таймера 32 является программируемой, и счетчик 36 содержит счетчик 38 со сквозным переносом и группу 40 программирования, которая может устанавливать исходное значение счетчика 38 со сквозным переносом. Часть 28 замедления предпочтительно также включает схему 46 управления работой, которая после приема сигнала PROGP не позволяет схеме 32 таймера повторно сбрасываться после кратковременной потери напряжения питания. Часть 28 замедления предпочтительно работает в двух режимах: в режиме программирования, в котором определяется интервал замедления, который должна отсчитывать схема, и в режиме замедления, в котором она отсчитывает интервал замедления, на который она была запрограммирована после подачи напряжения VDD от инициирующей части 18. Часть 28 замедления работает в режиме замедления до тех пор, пока другие сигналы соответствующего напряжения не будут поданы на схему 46 управления работой, как описано ниже.

Как указывалось выше, один из признаков настоящего изобретения относится к схеме 46 управления работой, которая вырабатывает сигналы, которые управляют сбросом при включении питания, последовательностью работы и управлением другими функциями схемы 10 замедления детонатора. Например, как будет описано ниже, схема 46 управления работой обеспечивает, что после того, как схема 32 таймера начнет отсчет в режиме замедления, она не будет сбрасываться после кратковременной потери напряжения питания. В соответствии с этим схема 46 управления работой предотвращает воспламенение детонатора в случаях, когда кратковременная потеря напряжения питания повлияет на точность подсчета интервала замедления, как описано ниже.

Работа схемы 46 управления будет рассмотрена со ссылкой на ее схематическое изображение, представленное на фиг.2А. Схема 46 управления работой в описываемом варианте воплощения содержит схему 46а управления сбросом при включении питания ("СВП"), которая отвечает за подачу напряжения питания с уровнем VDD на часть 28 замедления. Схема 46а СВП также отвечает за перекрывающий сигнал сброса RESET, вырабатываемый схемой 48 выработки сигнала сброса RESET (фиг.1), который используется для программирования таймера 32, когда часть 28 замедления включена в режим программирования, как описано ниже. Схема 46а СВП отвечает на сигнал VDD и на перекрывающий сигнал сброса RESET, как описано ниже, вырабатывая при этом сигнал RESET START, который передается в течение ограниченного времени на генератор 34 и на каждый из каскадов управляющей группы, содержащей, по меньшей мере, три управляющих каскада 46b, 46с и 46d. Предпочтительно, каждый из управляющих каскадов выполнен таким образом, что он имеет один информационный вход и два выхода, то есть нормальный и инверсный выходы. Управляющий каскад 46b обозначается здесь как блокирующий управляющий каскад, управляющий каскад 46с обозначается здесь как управляющий каскад загрузки счетчика и управляющий каскад 46d обозначается здесь как управляющий каскад, включающий тактовые импульсы. Сигнал RESET START, вырабатываемый схемой 46а СВП, сбрасывает каждый из управляющих каскадов, устанавливая нормальный выход каждого из управляющих каскадов в неактивное или в низкое логическое состояние, и инициирует генератор 34, как будет описано ниже. Управляющие каскады 46b, 46с и 46d соединены вместе с обеспечением сквозного переноса, который необходим для передачи сигнала с одного из них на следующий каскад в соответствии с импульсом сигнала CLK2A тактовой частоты, который подается генератором 34.

Схема 46 управления работой дополнительно содержит блокирующую переключающую схему 46е, которая выполнена таким образом, что она принимает входные сигналы от блокирующего управляющего каскада 46b и от источников за пределами микросхемы сигнал PROGP, на входе 42с (фиг.1), и сигнал V18. Сигнал PROGP поступает на вход 42с после того, как инициирующая часть 18 принимает электрический инициирующий сигнал и входной сигнал V18, который используется во время программирования, как описано ниже. Блокирующая переключающая схема 46е содержит блокирующую ячейку (описанную ниже), которая может принимать либо активное состояние, либо неактивное состояние. Блокирующая ячейка сохраняет информацию при потере напряжения питания, что означает, что ее состояние будет сохраняться даже в случае потери напряжения питания в любой из частей схемы 10 таймера и изменит состояние только при приеме блокирующей переключающей схемой 46е конкретных сигналов в соответствии с приведенным здесь описанием. Например, блокирующая переключающая схема 46е может содержать ячейку электронно программируемого постоянного запоминающего устройства, содержание которой не зависит от наличия напряжения питания (EEPROM). Блокирующая переключающая схема 46е выполнена таким образом, что, когда часть 28 замедления первый раз после программирования получает сигнал питания VDD, блокирующая ячейка находится в активном состоянии, и исходное состояние блокирующего сигнала на линии 46g будет активным. Два выхода управляющего каскада 46b подключены к блокирующей переключающей схеме 46е, как описано ниже, и нормальный выход управляющего каскада 46b, кроме того, подключен ко входу каскада 46с загрузки счетчика.

Нормальный выход управляющего каскада 46с загрузки счетчика не только подключен ко входу управляющего каскада 46d, включающего тактовые импульсы, но также подключен как сигнал загрузки счетчика RST к таймеру, как будет описано ниже. При приеме активного входного сигнала от управляющего каскада 46с загрузки счетчика управляющий каскад 46d включения тактовых импульсов вырабатывает активный выходной сигнал на нормальном выходе, который подключен ко входу для включения перекрывающей схемы 46f, и неактивный сигнал выхода RESET START Z на инверсном выходе. Неактивный сигнал RESET START Z открывает схему 54 установки воспламенения (фиг.1), позволяя, таким образом, сигналу инициирования поступать на инициирующую часть 18 после истечения заранее заданного интервала замедления. Открытая перекрывающая схема 46f принимает выходной сигнал от управляющего каскада 46d, включающего тактовые импульсы, и от источника, который будет описан ниже, сигнал, обозначенный HV, который поступает, когда часть 28 замедления включена в режим программирования. Открытая перекрывающая схема 46f производит сигнал включения тактовых импульсов CLKEN, когда на нее подается активный сигнал от каскада 46d до тех пор, пока не поступит активный сигнал HV. Таким образом, перекрывающая схема 46f закрывается активным сигналом HV.

При поступлении напряжения питания на часть 28 замедления, работающую в режиме замедления, блокирующий сигнал в линии 46g будет установлен в активное состояние, и схема 46а СВП устанавливает в ноль управляющие каскады 46b, 46с и 46d, то есть их нормальные выходы будут не активированы. Как только схема 46а СВП закончит вырабатывать сигнал RESET START и он станет неактивным, блокирующий управляющий каскад 46b в ответ на прием импульса сигнала CLK2A тактовой частоты, то есть "синхронно" с импульсами тактовой частоты, вырабатывает сигнал на нормальном выходе Q, который будет соответствовать логическому состоянию блокирующего сигнала в линии 46g. Это изменение сигнала на нормальном выходе управляющего каскада 46b с неактивного на активное состояние стирает содержимое блокирующей ячейки, то есть переводит эту ячейку в неактивное состояние, но блокирующая переключающая схема 46е сохранит активный блокирующий сигнал в линии 46g до тех пор, пока схема 46а СВП не выработает последующий сигнал RESET START. Активный сигнал на нормальном выходе блокирующего управляющего каскада 46b в линии 46j на следующем тактовом импульсе активизирует выход каскада 46с загрузки счетчика. С активного выхода каскада 46с поступает сигнал загрузки счетчика RST, и активный сигнал поступает на вход управляющего каскада 46d, включающего тактовые импульсы. С приходом активного сигнала на вход следующий импульс тактовой частоты переведет каскад 46d в такое состояние, что на его выходе будет активный сигнал, включающий перекрывающую схему 46f.

Включенная перекрывающая схема 46f при этом вырабатывает активный сигнал включения тактовых импульсов CLKEN. Активный сигнал на входе управляющего каскада 46d, включающего тактовые импульсы, также заставляет каскад 46d вырабатывать неактивный сигнал на инверсном выходе, то есть сигнал RESET START Z будет теперь неактивным. До тех пор пока входной сигнал в линии 46g, поступающий на блокирующий управляющий каскад 46b, будет активным, последующие импульсы тактовой частоты CLK2A не будут влиять на состояние выхода каскада 46b. Таким образом, как можно видеть, активные сигналы RST и CLKEN, и неактивный сигнал RESET START Z будут вырабатываться до тех пор, пока следующий сигнал RESET START не установит в ноль управляющие каскады, то есть до тех пор, пока схема 46а СВП не будет повторно активизирована.

Сигналы RST и CLKEN необходимы для работы схемы замедления детонатора, как будет описано ниже. Так как эти сигналы получаются с выходов каскадов со сквозным переносом, следует понимать, что они не будут получены до тех пор, пока на вход блокирующего управляющего каскада 46b не будет подан активный сигнал блокирующей схемы 46е, и на управляющие каскады 46b, 46с и 46d поступят тактовые импульсы CLK2A после окончания сигнала RESET START. Однако блокирующая переключающая схема 46е выполнена таким образом, что ее способность вырабатывать активный сигнал в линии 46g после включения питания зависит от состояния блокирующей ячейки. Как описано выше, блокирующий управляющий каскад 46b заставляет блокирующую переключающую схему 46е стирать содержимое блокирующей ячейки. Таким образом, даже если будет принят новый сигнал RESET START и управляющие каскады 46b, 46с и 46d будут установлены в ноль, сигналы RST и CLKEN не будут вырабатываться, поскольку сигнал в линии 46g будет неактивным. Другими словами, управляющая схема 46 блокирует последующую работу схемы 10 таймера до тех пор, пока блокирующая ячейка не будет повторно активирована в соответствии с приведенным здесь описанием.

Сигнал RST, произведенный схемой 46 управления работой в нормальном режиме замедления, передается на схему 32 таймера и на схему 54 сброса воспламенения (фиг.1). Активный сигнал RESET START Z, полученный с помощью схемы 46 управления работой в нормальном режиме работы замедления, передается на схему 54 сброса воспламенения только после поступления сигнала RESET START, например при включении питания. Активный сигнал RESET START Z удерживает схему 54 сброса воспламенения в состоянии сброса так, что она не позволяет схеме 44 выхода воспламенения передавать сигнал инициирования в инициирующую часть 18 через выход 42d. Схема 54 сброса воспламенения выполнена таким образом, что при приеме неактивного сигнала RESET START Z и сигнала RST (которые вырабатываются после окончания подачи сигнала RESET START, и после того, как управляющие каскады 46b, 46с и 46d принимают серию тактовых импульсов сигнала CLK2A), она вырабатывает сигнал, обозначенный CND, который передается на схему 44 выхода воспламенения для инициирования этой схемы. Затем после приема выходного сигнала тактовых импульсов со счетчика 38 схема 44 выхода воспламенения (фиг.1) вырабатывает сигнал инициирования на выводе 42d.

Входы для сигналов V18 и PROGP блокирующей переключающей схемы 46е используются для обхода блокирующей функции схемы 46 управления работой, описанной выше, то есть для разрешения схемой 46 управления работой инициировать генератор 34 и, таким образом, для включения таймера 32 без блокировки последующих функций таймера с целью программирования, как будет описано ниже.

Принципиальная схема конкретного варианта воплощения схемы управления работой в соответствии с настоящим изобретением изображена на фиг.2В. Рассматривая фиг. 2В, можно видеть, что во время обычной работы, когда схема 30 установки напряжения (фиг. 1) вырабатывает сигнал PROGP (приблизительно 12 вольт) и схема 46а СВП вырабатывает сигнал RESET START, управляющий электрод программирования ячейки 149 электронно программируемого постоянного запоминающего устройства EEPROM в блокирующей переключающей схеме 46е поддерживается на низком уровне сигнала, и сток полевого транзистора 151 определяет состояние сигнала в линии 46g. Если ячейка 149 электронно программируемого постоянного запоминающего устройства EEPROM была предварительно установлена в режим с высоким внутренним сопротивлением, то когда часть 28 замедления программируется, сигнал на стоке транзистора 151 будет высоким, обеспечивая, таким образом, активный блокирующий сигнал в линии 46g блокирующего управляющего каскада 46b.

Затем, когда сигналы на выходах каскада 46b переключатся, сигнал на затворе транзистора 152 переключится в низкое состояние. Логическое устройство программировани