專利名稱：數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于記錄裝置(俗稱黑匣子)，特別是一種侵徹過載信號測試的數(shù)據(jù)記錄儀。
背景技術：
隨著航天科技技術飛速發(fā)展，某些產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程中，會進行大過載動態(tài)試驗， 在動態(tài)試驗過程中，研究人員可能需要了解產(chǎn)品在飛行或侵徹過程中工作性能和部分關鍵件是否滿足設計要求。這樣對記錄裝置的侵徹能力和采樣頻率等性能指標提出了更高要求，同時對記錄裝置結構尺寸也要求盡量小。傳統(tǒng)記錄裝置采樣通道為4路、采樣頻率最大
為50kHz、抗侵徹能力為2萬g，結構尺寸φ40 X 40，不能滿足現(xiàn)有試驗條件要求。 發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種可用于采集和存儲產(chǎn)品在飛行、侵徹過程中的各種物理參數(shù)，在搭載試驗結束后，可進行回收，讀取實測數(shù)據(jù)，并通過讀取試驗數(shù)據(jù)為后續(xù)方案設計提供參考依據(jù)的數(shù)據(jù)記錄儀。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是一種數(shù)據(jù)記錄儀，包括微控制器、電池組、傳感器調理電路、硅振蕩器、、測試電路和存儲器，電池組提供工作電源，傳感器調理電路、硅振蕩器、、測試電路和存儲器分別與微控制器相連接，其特點是所述電池組通過一個電源控制電路提供工作電源，微控制器上還連接有一個提供啟動信號的慣性開關。所述微控制器通過一個通信接口與數(shù)據(jù)處理單元相連接。所述微控制器上還連接有LED指示燈。所述存儲器為FLASH存儲器。本實用新型在采樣通道上可達到5路，最大采樣頻率可達到100kHz，抗大過載能力可達到6萬g。在電路設計上，選用了現(xiàn)在比較流行的C8051F系列單片機作為主控制端， C8051F單片機集成了 D/A、A/D等功能，與以往使用單片機相比大大節(jié)省了外部電路，這樣在有限的結構條件下，也可以實現(xiàn)大過載測試。本實用新型下位機軟件采用匯編語言編寫， 與以往記錄裝置采用C語言模式相比，匯編語言大大提高了單片機執(zhí)行速度。本實用新型低功耗電流為4mA左右，全速工作電流為35mA左右，而以往記錄裝置低功耗電流為6mA左右、全速工作電流為50mA左右，相比較而言記錄儀節(jié)省了電池能量，達到可以重復使用，節(jié)約試驗成本目的。本實用新型的結構尺寸為φ40 X 40，數(shù)據(jù)記錄儀為φ38 X 30。在抗大過載方面，記錄裝置為2萬g左右，數(shù)據(jù)記錄儀抗大過載能力提高可達6萬g左右。本實用新型具有抗沖擊能力強、體積小、功耗低、頻率高、數(shù)據(jù)存儲量大、可操作性強等特點。這樣數(shù)據(jù)記錄儀就具備在高過載條件下測試產(chǎn)品工作性能的能力。本實用新型的原理簡單，可以準確測量在大過載條件下引信的工作情況，以及試驗過程中過載值，具有較大實用價值。
圖1為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。本實用新型包括微控制器1、電池組2、LED指示燈3、電源控制電路4、傳感器調理電路5、硅振蕩器6、慣性開關7、測試電路8、通信接口 9、數(shù)據(jù)處理單元10、FLASH存儲器 11 (圖1)。其中電池組2提供記錄儀工作電源；微控制器1控制電源控制電路4輸出至傳感器調理電路5的工作電壓；慣性開關7觸發(fā)，微控制器1開始采樣測試信號和傳感器過載信號；采樣結束后，通過數(shù)據(jù)回讀裝置、通用計算機(上位機)從通信接口讀取采樣信號； 通過啟動上位機數(shù)據(jù)處理軟件，本實用新型將儲存在FLASH存儲器11內的數(shù)據(jù)發(fā)出，上位機數(shù)據(jù)處理軟件接收并分析、校驗、存儲數(shù)據(jù)，通過繪圖軟件將數(shù)據(jù)轉換成圖形曲線。本實用新型在閉鎖時間內不響應外部任何觸發(fā)事件，時鐘信號由微控制器的外部硅振蕩器提供。閉鎖時間結束后，等待慣性開關觸發(fā)；閉鎖時間結束后，等待慣性開關觸發(fā)信號。觸發(fā)后，微控制器將時鐘信號由外部時鐘轉為內部時鐘提供，并開始采樣測試信號。本實用新型的微控制器1收到慣性開關7觸發(fā)信號，開始采樣被測信號，并將采樣數(shù)據(jù)實時緩存至FLASH存儲器；本實用新通過通信接口 9將存儲在FLASH存儲器11的數(shù)據(jù)讀出，并通過數(shù)據(jù)處理單元10接收并分析、校驗、存儲數(shù)據(jù)，通過導入工具將回讀數(shù)據(jù)轉換成圖形曲線；本實用新型的電池組2作為能源部件提供數(shù)據(jù)記錄儀工作電壓，數(shù)據(jù)記錄儀上電操作一般在試驗開始前幾個小時進行，以最大可能節(jié)省電池能量；本實用新型的傳感器調理電路5的工作電壓由微控制器I/O 口控制，傳感器調理電路5的基準電壓值受微控制器D/A輸出控制，傳感器調理電路5輸出電壓S應符合S= Δ VX β+Α, β為運算放大器放大倍數(shù)、Δ V為傳感器兩輸出引腳電壓值之差、A為運算放大器基準電壓值；本實用新型的微控制器1的采樣電壓和采樣頻率應滿足傳感器調理電路5的輸出電壓和輸出頻率要求；本實用新型的測試電路8有5個測試通道，2路0 36V電壓信號為，2路0 6V電壓信號為，1路傳感器信號為3. 3V，測試通道采樣頻率值為0 36V電壓信號采樣頻率為 10kHz,0 6V電壓信號采樣頻率為50kHz，傳感器信號采樣頻率為IOOkHz，測試通道分辨率為0 36V電壓信號分別率為12bit，0 6V電壓信號分別率為8bit，傳感器信號分辨率為Sbit ；本實用新型若FLASH存儲器11內沒有存儲數(shù)據(jù)，LED指示燈3閃爍；若FLASH存儲器11內有數(shù)據(jù)時，LED指示燈3 —直處于熄滅狀態(tài)。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
權利要求1.一種數(shù)據(jù)記錄儀，包括微控制器、電池組、傳感器調理電路、硅振蕩器、測試電路和存儲器，電池組提供工作電源，傳感器調理電路、硅振蕩器、、測試電路和存儲器分別與微控制器相連接，其特征在于所述電池組通過一個電源控制電路提供工作電源，微控制器上還連接有一個提供啟動信號的慣性開關。
2.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于所述微控制器通過一個通信接口與數(shù)據(jù)處理單元相連接。
3.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于所述微控制器上還連接有LED指示燈。
4.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于所述存儲器為FLASH存儲器。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)記錄儀，包括微控制器、電池組、傳感器調理電路、硅振蕩器、測試電路和存儲器，電池組提供工作電源，傳感器調理電路、硅振蕩器、測試電路和存儲器分別與微控制器相連接，其特點是所述電池組通過一個電源控制電路提供工作電源，微控制器上還連接有一個提供啟動信號的慣性開關。本實用新型解決了產(chǎn)品飛行過程中對各物理參數(shù)要求實時記錄問題；本實用新型系統(tǒng)結構簡潔，有利于小型化設計，能有效提高數(shù)據(jù)記錄儀在大過載條件下的工作可靠性及生存能力。
文檔編號G07C5/08GK202230524SQ201120314999
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權日2011年8月26日
發(fā)明者王明忠, 邱康, 陳銀剛, 龔進明 申請人:國營紅林機械廠