91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

 劉立軍

 （遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧丹東118009）

摘要：針對(duì)惡劣環(huán)境下的加速度、壓力、溫度等參數(shù)的測(cè)試要求，結(jié)合存儲(chǔ)測(cè)試技術(shù)設(shè)計(jì)了基于CPLD振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)以CPLD為控制核心，控制整個(gè)系統(tǒng)的工作時(shí)序和工作狀態(tài)，并且能夠捕獲彈體侵徹靶體過程的加速度信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)具有采樣率高、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：CPLD；振動(dòng)；沖擊；存儲(chǔ)測(cè)試

中圖分類號(hào)：TP274文章編號(hào)：1006 - 2394（2016）05 - 0028 - 03

0  引言

 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)測(cè)試是指在對(duì)被測(cè)對(duì)象無(wú)影響或影響在允許范圍之內(nèi)的前提下，通過使用微型數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)記錄儀在被測(cè)信號(hào)處，實(shí)時(shí)實(shí)況完成信息的快速采集與記錄，事后通過回收記錄儀，由上位機(jī)處理和再現(xiàn)測(cè)試信息的一種動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)測(cè)試的主要技術(shù)特點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集記錄，事后回收記錄儀器，通過處理將被測(cè)信息再現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)參數(shù)存儲(chǔ)測(cè)試的技術(shù)關(guān)鍵在于研制能夠在被測(cè)環(huán)境內(nèi)正常工作，適應(yīng)被測(cè)對(duì)象的環(huán)境因子，對(duì)被測(cè)對(duì)象工作無(wú)影響或影響在允許范圍內(nèi)。存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是能夠在高溫、高壓、高沖擊、高過載等惡劣環(huán)境下正常工作，并且能夠?qū)Ρ粶y(cè)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與存儲(chǔ)記錄�；�于以上特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種基于CPLD振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)，它可以在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)高速記錄下相關(guān)信息，事后回收該采集系統(tǒng)，重新上電后通過計(jì)算機(jī)可以準(zhǔn)確回現(xiàn)所記錄的信息，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)要求滿足微型化、低功耗的要求，用于滿足野外實(shí)際測(cè)試的需要。

1  存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及工作過程分析

1.1  系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

 存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)從模塊設(shè)計(jì)方面來(lái)講，主要由模擬調(diào)理電路、數(shù)字控制電路、計(jì)算機(jī)通信三部分組成。模擬調(diào)理電路主要是對(duì)輸入的傳感器信號(hào)進(jìn)行放大和濾波；數(shù)字控制電路由CPLD構(gòu)成，用于控制存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)邏輯功能，包括信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、電源管理、采樣頻率的選擇、觸發(fā)點(diǎn)位置等功能；計(jì)算機(jī)通信主要是CPLD控制邏輯時(shí)序和計(jì)算機(jī)接口對(duì)存儲(chǔ)器的控制，并將存儲(chǔ)的信息從存儲(chǔ)器中讀出。存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

1.2系統(tǒng)工作過程分析

 測(cè)試系統(tǒng)工作流程圖如圖2所示。根據(jù)測(cè)試情況的不同，先由計(jì)算機(jī)與存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)相連，將觸發(fā)電平、負(fù)延遲等信息寫入測(cè)試系統(tǒng)中，寫入完畢后系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)。“上電”信號(hào)到來(lái)后系統(tǒng)開始進(jìn)入循環(huán)采樣狀態(tài)，此后將待觸發(fā)的存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)放人被測(cè)對(duì)象的測(cè)試位置內(nèi)。當(dāng)存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)記錄下相關(guān)參數(shù)后，系統(tǒng)進(jìn)入等待讀數(shù)階段，將存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)從被測(cè)對(duì)象取出并將其與計(jì)算機(jī)連接讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，完畢后手動(dòng)給系統(tǒng)“下電”使測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)入耗電極低的待機(jī)工作狀態(tài)。

2存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)

2.1  模擬調(diào)理電路設(shè)計(jì)

 存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)在采樣信號(hào)時(shí)需滿足奈奎斯特定理的要求（f>2f h），在彈體侵徹混凝土靶振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了以二階壓控電壓源低通濾波器為模型的模擬低通濾波器如圖3所示。

2.2  A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)

 存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)選取AD7492來(lái)采樣。AD7492是AD公司推出的12位高速、低功耗、逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器，可在2.7~5.25 V的電壓下工作，其數(shù)據(jù)通過率高達(dá)1 MS/s，它內(nèi)含一個(gè)低噪聲、寬頻帶的跟蹤／保持放大器，可以處理高達(dá)10 MHz的寬頻信號(hào)。AD7492很容易與控制芯片相連，并且它具有兩種工作模式，高速采樣模式和全部休眠或者部分休眠模式。當(dāng)AD7492工作在高速采樣模式下，轉(zhuǎn)換信號(hào)CONVST在轉(zhuǎn)換完成時(shí)被拉高；當(dāng)AD7492工作在休眠模式時(shí)（低數(shù)據(jù)通過率）可以實(shí)現(xiàn)低功耗，輸入信號(hào)是在CONVST轉(zhuǎn)換信號(hào)下降沿時(shí)開始被采樣，經(jīng)過10 ns的保持時(shí)間，忙信號(hào)（BUSY信號(hào)）在轉(zhuǎn)換開始時(shí)為高電平，當(dāng)忙信號(hào)（BUSY信號(hào)）變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換結(jié)果通過CS和RD信號(hào)從高速并口讀取寫入到存儲(chǔ)器中。AD7492的電路連接關(guān)系及工作時(shí)序分別如圖4、圖5所示。

3存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)在不同環(huán)境下的策略設(shè)計(jì)

 在振動(dòng)沖擊測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境各不相同，這些因素就要求設(shè)計(jì)的振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)必須具有一定的智能性和通用性。例如存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)采樣頻率是否可變、觸發(fā)電平是否可以選擇、有無(wú)負(fù)延時(shí)等特殊功能都要考慮到。因此對(duì)于振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)的通用性與智能性設(shè)計(jì)，在CPLD的程序設(shè)計(jì)中將待選的負(fù)延時(shí)、采樣頻率和觸發(fā)電平設(shè)置好，在測(cè)試系統(tǒng)上電前通過計(jì)算機(jī)編程，根據(jù)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要設(shè)置合適的負(fù)延時(shí)、采樣頻率和觸發(fā)電平，使得振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)具有一定的通用性和智能性。圖6為振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)根據(jù)不同的測(cè)試環(huán)境對(duì)電路編程的軟件系統(tǒng)。

4存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)原理

 用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)中心控制器CPLD的控制邏輯，邏輯流程圖如圖7所示。存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)上電初始化以后即開始循環(huán)采樣，當(dāng)加速度傳感器感應(yīng)到超過觸發(fā)電平的加速度信號(hào)時(shí)，給出觸發(fā)信號(hào)，開始存儲(chǔ)觸發(fā)后傳感器信號(hào)，存儲(chǔ)器記滿后，存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，等待計(jì)算機(jī)發(fā)讀數(shù)指令將數(shù)據(jù)讀出。

5數(shù)據(jù)存儲(chǔ)顯示模塊設(shè)計(jì)

 計(jì)算機(jī)讀數(shù)軟件是用VB編程實(shí)現(xiàn)的可視化界面，可以將采集的數(shù)據(jù)以圖形化的方式顯示，并通過高速讀數(shù)裝置向振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)采集模塊發(fā)送讀數(shù)和復(fù)位等命令，振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的正弦波數(shù)據(jù)波形如圖8所示，圖9為對(duì)正弦波形進(jìn)行展開后的圖形。從各波形圖中可以看出，振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)所采集的波形在展開放大后無(wú)毛刺，能夠很好地再現(xiàn)原始數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外界被測(cè)信號(hào)的采集。

6結(jié)束語(yǔ)

 采用CPLD為核心的振動(dòng)沖擊存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)具有采樣率高、體積小、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，由于整個(gè)系統(tǒng)的控制采用CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)，并可以依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，對(duì)CPLD的內(nèi)部配置進(jìn)行修改并調(diào)試。該設(shè)計(jì)具有相當(dāng)高的精度，適用于高速數(shù)據(jù)采集與傳輸場(chǎng)合。經(jīng)過測(cè)試，該系統(tǒng)能夠正常工作，達(dá)到了數(shù)據(jù)采集的要求，具有較高的工程實(shí)用價(jià)值。