[發(fā)明專利]一種加速度測試系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410286403.7
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN105203798A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙雙陽
• 申請（專利權(quán)）人: 趙雙陽
• 主分類號: G01P15/00
• 分類號: G01P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加速度測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(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，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)、民用的計算機系統(tǒng)中?，F(xiàn)有的抄表系統(tǒng)處理速度慢，可靠性低，維護麻隨著防護工程技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)具有戰(zhàn)略價值的目標(biāo)均修筑有堅固的混凝土或鋼筋混凝土防護工事，并且越來越堅固。與此同時，軍事科技工作者們也在積極地尋找有效毀傷這類堅固目標(biāo)的手段。很長一段時間內(nèi)，具有較大侵徹能力的攻堅戰(zhàn)斗部是摧毀這類堅固目標(biāo)的主要手段，因此各個國家均非常重視彈丸對混凝土和鋼筋混凝土的侵徹研究(包括對侵徹破壞效果的研究和對侵徹運動過程的研究)。對于彈丸對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。而對彈丸侵徹混凝土和鋼筋混凝土的運動過程(即彈丸侵徹運動過程中的加速度和速度)的研究由于受到實驗技術(shù)水平和研究經(jīng)費的限制，還處在初始階段。然而對彈丸侵徹過程中的運動狀態(tài)的研究對于研制高質(zhì)量高性能的侵徹武器是非常重要的：首先，準(zhǔn)確的掌握彈丸在運動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間關(guān)系后才能研制出精確的延時引信，保證彈丸侵徹到最佳破壞深度時爆炸，達到最佳破壞效果；第三，通過對彈丸侵徹運動過程的研究能真實的反應(yīng)彈丸與目標(biāo)的作用過程，使得對侵徹現(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程曲線(可轉(zhuǎn)換為作用力時程曲線)可以推測各個時刻彈丸與目標(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作用，就必須現(xiàn)場測試侵徹過程的加速度信號，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)，目前仍以彈載存儲測試技術(shù)較為先進。利用存儲測試裝置，可以記錄發(fā)射膛內(nèi)及穿靶過程的實時加速度，為彈體的強度設(shè)計、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

實現(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)化后存儲在存儲器中。

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)換器和存儲器的時序。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，測試系統(tǒng)還包含單片機控制電路和USB接口電路，用于把存儲器中的數(shù)據(jù)讀取到計算機上顯示和處理

本發(fā)明具有積極的效果：本測試系統(tǒng)的好處是：

(1)采用了多功能、模塊化的程序設(shè)計方法，設(shè)計了包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存取等模塊。

(2)在數(shù)據(jù)接口部分使用了可即插即用的USB。

(3)進行了測試系統(tǒng)的性能測試實驗，驗證了該系統(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

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)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

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)化后存儲在存儲器中。測試系統(tǒng)還包含CPLD控制電路，控制AD轉(zhuǎn)換器和存儲器的時序。測試系統(tǒng)還包含單片機控制電路和USB接口電路，用于把存儲器中的數(shù)據(jù)讀取到計算機上顯示和處理。本系統(tǒng)結(jié)合了單片機與CPLD的優(yōu)點，設(shè)計了侵徹加速度測試系統(tǒng)，來完成對侵徹加速度信號的采集與存儲。為了記錄完整的侵徹加速度信號，需要由CPLD控制電路完成單次觸發(fā)及負延時功能，電荷放大電路輸出的模擬電壓信號在CPLD時序控制下經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并實時存儲于存儲器中；現(xiàn)場試驗完成后，單片機將數(shù)據(jù)從存儲器中讀取出來，通過USB接口上傳至計算機作進一步的處理。

根據(jù)設(shè)計目標(biāo)，電路模塊不僅要完成全部規(guī)定信號的記錄，還應(yīng)具備以下主要功能。

(1)自動識別啟動信號

啟動信號由一個脈寬為100ms的正脈沖組成，所以系統(tǒng)通過延時電路在100ms后上電開始一次記錄。

(2)自動控制電源