可控量程智能數(shù)字傳感器設(shè)計.pdf

1、導彈試驗過程中導彈飛行速度高,在飛行過程中要承受很大的沖擊與過載。在這些外力的作用下,彈體不可避免的會出現(xiàn)彈性振動現(xiàn)象。為測試彈體彈性振動對彈體結(jié)構(gòu)的影響，通常采用振動傳感器來獲取振動信號，以此來分析彈體振動是否在合理范圍內(nèi)。但是傳統(tǒng)的振動傳感器測試量程單一，當出現(xiàn)沖擊或振動過載時，振動傳感器很難獲取準確的結(jié)果，針對這一問題本文提出了基于自動量程切換控制理論的可控量程智能數(shù)字傳感器的設(shè)計，該儀器能夠根據(jù)振動信號的幅值自動選擇最佳的測試量

2、程，使振動信號始終保持高靈敏度輸出，拓寬了動態(tài)測試范圍。
　　根據(jù)測試要求，本文首先提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，重點討論系統(tǒng)硬件電路和中心控制邏輯軟件設(shè)計實現(xiàn)，采用模塊化設(shè)計方法，對硬件電路進行了設(shè)計，硬件電路主要由輸入通道、主控電路和計算機通信及處理電路組成，輸入通道由信號調(diào)理電路、多路選擇開關(guān)和A/D控制器構(gòu)成。同時，采用USB串行接口技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)與上位機之間的數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)中心控制邏輯采用自頂向下的設(shè)計方法，結(jié)合智能控制技

3、術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)控制邏輯的設(shè)計。系統(tǒng)控制邏輯程序由四個單元構(gòu)成，分別是A/D控制、自動量程切換控制、FIFO控制和USB控制單元，其中最核心的部分是自動量程切換控制單元，該單元實現(xiàn)了對采樣數(shù)據(jù)的比較運算，同時控制測試量程的自動切換。
　　文中對系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)過程中所遇到的關(guān)鍵問題進行了闡述。對自動量程切換技術(shù)進行了詳細的說明。綜合FPGA和USB接口技術(shù)，系統(tǒng)完成了振動信號的采集、比較運算，測試量程的智能控制和高速數(shù)據(jù)傳輸功能。最后，