多参数程控的冲击波存储测试系统研究

发布时间：2020-05-22 10:41

【摘要】：本课题来源于兵器XX厂对爆炸空气冲击波的测试需求。本文在分析了存储测试技术研究现状与爆炸空气冲击波传播特性的基础上,根据项目给定的指标,研制了多参数程控的冲击波存储测试系统。通常的冲击波存储测试系统为专项专用,应用范围较窄。而本测试系统增加了数个可程控的参数,根据实测对象灵活设置,从而扩展了测试系统的应用范围。测试系统由测试装置与上位机软件两部分组成,测试装置包含有传感器、信号调理电路、模数转换电路、存储电路、电源管理电路等部分,上位机软件采用Qt编写,人机交互界面友好,且适用多种平台。在以往研究工作的基础上,对比选定了 ICP型压力传感器;采用直流耦合方式与数控电平移位相结合的方法,既去掉了传感器的直流偏置电压,又消除了对传感器信号低频特性的影响;对信号调理电路进行了改进,具有宽范围的可程控放大倍数、可程控基线与可程控滤波器截止频率。核心控制器采用单片FPGA,不需要与其它控制器配合,就可对模拟参数、负延时长度、采样时长、采样频率、触发阈值、低功耗时长等参数进行设置,并控制模数转换电路、非易失性存储器电路与接口电路等正常工作。通过灌封、Flash管理、负延时等保障性措施确保测试装置能够获得完整的冲击波测试曲线。本测试系统通过实爆试验,在弹药爆炸产生高温、强光、强电磁场的恶劣环境下测得了冲击波超压随时间变化的曲线,验证了测试系统的有效性和可靠性。
【图文】：

框图,传感器,消除电路,信号调理电路

图３．１邋ＩＣＰ传感器逡逑整传感器输出信号的幅值，经过电平缩放、移位、器的输入端，不超过Ａ／Ｄ转换器的量程且能充分路的组成如图３．２所示。逡逑入｜传感器邋｜增益与邋｜滤波器邋}f屮逡逑一■？偏置消－？基线程＾程控电一＾＞逡逑号邋除电路邋控电路逦路逡逑图３．２信号调理电路框图逡逑控消除电路逡逑－

电路图,转换器,电路图,下降沿

邋Ａ／Ｄ转换器的控制逡逑ＡＤ７４８２的工作时序如图４．２所示，ＡＤ７４８２启动后，当ＣＯＮＶＳＴ＃信号为下降沿时，转换。一个转换周期ｔＣＯＮｖ最大时间为３００ｎｓ，低脉冲时间／／在５ｎｓ与１００ｎｓ之间，逡逑ＢＵＳＹ＃信号变为低电平，相隔时间／２最大为２０ｎｓ；当ＢＵＳＹ＃信号变为高电平时，逡逑转换完成；此T转换后的数据置于总线上，数据在ＲＤ＃信号下降沿到来时，在２５ｎｓＧ）内，数据开始被读取，在下个ＢＵＳＹ下降沿到来之前，数据均保持有效，此应大于４０ｎｓ邋（／汁＆）；在数据读取后，ＣＯＮＶＳＴ＃信号下降沿再次到来，开始下工作之前，应保持最少１００ｎｓ邋（／ｅ（７ｍ０的准备时间。逡逑．逦ｈｏ逦逦邋ｈ逦’仰逦＂逡逑卜Ｈ逦（邋（邋邋Ｈ邋＾ＱＵＩＥＴ邋＜邋逡逑ＣＯＮ邋ＶＳＴ＃逦逦ｊｊ逦逦邋逦逡逑ＢＵＳＹ＃邋——＾逦逦ｊｊ逦逡逑
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ560.72

【参考文献】