一種加速度測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加速度測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，全球日益信息化，嵌入式系統(tǒng)以其體積小、功耗低、使用方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)、民用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。現(xiàn)有的抄表系統(tǒng)處理速度慢，可靠性低，維護(hù)麻隨著防護(hù)工程技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)具有戰(zhàn)略價(jià)值的目標(biāo)均修筑有堅(jiān)固的混凝土或鋼筋混凝土防護(hù)工事，并且越來越堅(jiān)固。與此同時(shí)，軍事科技工作者們也在積極地尋找有效毀傷這類堅(jiān)固目標(biāo)的手段。很長一段時(shí)間內(nèi)，具有較大侵徹能力的攻堅(jiān)戰(zhàn)斗部是摧毀這類堅(jiān)固目標(biāo)的主要手段，因此各個(gè)國家均非常重視彈丸對(duì)混凝土和鋼筋混凝土的侵徹研究(包括對(duì)侵徹破壞效果的研究和對(duì)侵徹運(yùn)動(dòng)過程的研究)。對(duì)于彈丸對(duì)混凝土和鋼筋混凝土侵徹破壞效果的研究，國內(nèi)外已做了大量工作，并取得大量成果。而對(duì)彈丸侵徹混凝土和鋼筋混凝土的運(yùn)動(dòng)過程(即彈丸侵徹運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和速度)的研究由于受到實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平和研究經(jīng)費(fèi)的限制，還處在初始階段。然而對(duì)彈丸侵徹過程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的研究對(duì)于研制高質(zhì)量高性能的侵徹武器是非常重要的:首先，準(zhǔn)確的掌握彈丸在運(yùn)動(dòng)過程中要承受的過載才能夠研制出能承受高過載的彈藥和引信裝置；第二，在準(zhǔn)確掌握了侵徹彈丸在侵徹過程中的位移與時(shí)間關(guān)系后才能研制出精確的延時(shí)引信，保證彈丸侵徹到最佳破壞深度時(shí)爆炸，達(dá)到最佳破壞效果；第三，通過對(duì)彈丸侵徹運(yùn)動(dòng)過程的研究能真實(shí)的反應(yīng)彈丸與目標(biāo)的作用過程，使得對(duì)侵徹現(xiàn)象的研究不再局限于根據(jù)最終侵徹破壞結(jié)果去推測彈丸與目標(biāo)的相互作用關(guān)系，通過彈丸侵徹過程中的減加速時(shí)程曲線(可轉(zhuǎn)換為作用力時(shí)程曲線)可以推測各個(gè)時(shí)刻彈丸與目標(biāo)的相互作用，并可為建立侵徹的物理模型提供依據(jù)。所以，要使引信在高沖擊下適時(shí)作用，就必須現(xiàn)場測試侵徹過程的加速度信號(hào)，研究加速度有用信息的提取方法。國內(nèi)外現(xiàn)有的侵徹加速度測試技術(shù)，目前仍以彈載存儲(chǔ)測試技術(shù)較為先進(jìn)。利用存儲(chǔ)測試裝置，可以記錄發(fā)射膛內(nèi)及穿靶過程的實(shí)時(shí)加速度，為彈體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、引信的正常工作以及彈上的控制電路等各方面的分析提供準(zhǔn)確直接的測試數(shù)據(jù)煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種加速度測試系統(tǒng)，包括加速度傳感器，電荷放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器，其中加速度傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)電荷放大電路放大，經(jīng)抗混疊濾波電路濾波后，然后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
[0004]作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，測試系統(tǒng)還包含CPLD控制電路，控制AD轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)器的時(shí)序。
[0005]作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，測試系統(tǒng)還包含單片機(jī)控制電路和USB接口電路，用于把存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀取到計(jì)算機(jī)上顯示和處理
[0006]本發(fā)明具有積極的效果:本測試系統(tǒng)的好處是:
[0007](I)采用了多功能、模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存取等模塊。
[0008](2)在數(shù)據(jù)接口部分使用了可即插即用的USB。
[0009](3)進(jìn)行了測試系統(tǒng)的性能測試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的測試、分析功能以及測試系統(tǒng)的軟硬件性能。
【附圖說明】
[0010]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，一種加速度測試系統(tǒng)，包括加速度傳感器，電荷放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器，其中加速度傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)電荷放大電路放大，經(jīng)抗混疊濾波電路濾波后，然后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。測試系統(tǒng)還包含CPLD控制電路，控制AD轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)器的時(shí)序。測試系統(tǒng)還包含單片機(jī)控制電路和USB接口電路，用于把存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀取到計(jì)算機(jī)上顯示和處理。本系統(tǒng)結(jié)合了單片機(jī)與CPLD的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了侵徹加速度測試系統(tǒng)，來完成對(duì)侵徹加速度信號(hào)的采集與存儲(chǔ)。為了記錄完整的侵徹加速度信號(hào)，需要由CPLD控制電路完成單次觸發(fā)及負(fù)延時(shí)功能，電荷放大電路輸出的模擬電壓信號(hào)在CPLD時(shí)序控制下經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中；現(xiàn)場試驗(yàn)完成后，單片機(jī)將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀取出來，通過USB接口上傳至計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步的處理。
[0013]根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，電路模塊不僅要完成全部規(guī)定信號(hào)的記錄，還應(yīng)具備以下主要功倉泛。
[0014](I)自動(dòng)識(shí)別啟動(dòng)信號(hào)
[0015]啟動(dòng)信號(hào)由一個(gè)脈寬為10ms的正脈沖組成,所以系統(tǒng)通過延時(shí)電路在10ms后上電開始一次記錄。
[0016](2)自動(dòng)控制電源
[0017]為了實(shí)現(xiàn)低功耗狀態(tài)，在觸發(fā)完成后，即存儲(chǔ)器記錄結(jié)束后，自動(dòng)關(guān)斷大部分電路的電源，進(jìn)入低功耗數(shù)據(jù)保持狀態(tài)，把模擬電源和數(shù)字電源分開可以抗干擾。
[0018]啟動(dòng)控制電路在下列兩種情況下，給其它電路供電并使系統(tǒng)復(fù)位:
[0019](I)接通+3.3V的電源
[0020](2)啟動(dòng)信號(hào)上升沿到來
[0021]其中，上電復(fù)位電路由RC組成的積分電路實(shí)現(xiàn)，低電平持續(xù)時(shí)間由RC確定。啟動(dòng)信號(hào)上升沿到來，復(fù)位電路在上升沿的作用下，產(chǎn)生一負(fù)脈沖，因此可以利用D觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器共同完成，即上升沿到來時(shí)D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一跳變沿，由此跳變沿觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使其輸出一負(fù)脈沖，送給CPLD復(fù)位端。
[0022]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加速度測試系統(tǒng)，包括加速度傳感器，其特征在于:電荷放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器，其中加速度傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)電荷放大電路放大，經(jīng)抗混疊濾波電路濾波后，然后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加速度測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的測試系統(tǒng)還包含CPLD控制電路，控制AD轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)器的時(shí)序。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加速度測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的測試系統(tǒng)還包含單片機(jī)控制電路和USB接口電路，用于把存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀取到計(jì)算機(jī)上顯示和處理。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加速度測試系統(tǒng)，包括加速度傳感器，電荷放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器，其中加速度傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)電荷放大電路放大，經(jīng)抗混疊濾波電路濾波后，然后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。測試系統(tǒng)還包含CPLD控制電路，控制AD轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)器的時(shí)序。測試系統(tǒng)還包含單片機(jī)控制電路和USB接口電路，用于把存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀取到計(jì)算機(jī)上顯示和處理。本發(fā)明采用了多功能、模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存取等模塊。在數(shù)據(jù)接口部分使用了可即插即用的USB。進(jìn)行了測試系統(tǒng)的性能測試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的測試、分析功能以及測試系統(tǒng)的軟硬件性能。
【IPC分類】G01P15/00
【公開號(hào)】CN105203798
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410286403
【發(fā)明人】趙雙陽
【申請(qǐng)人】趙雙陽
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2014年6月19日