冲击波超压数据采集装置的设计与实现

发布时间：2021-12-24 03:31

　　为了准确评估爆炸性武器的效果,需要对爆炸产生的超压冲击波信号进行动态采集分析。根据爆炸信号的特点及超压冲击波信号采集的实际需求,设计制作了以双嵌入式芯片为控制单元,结合ADS7891芯片对ICP113B26传感器进行动态采集,采用LoRa与WiFi（远程和近程）相结合的无线通讯控制方式,能够完整记录爆炸产生的冲击波的全过程,在测量的同时数据同步存入SD卡,测量数据可通过SD卡导入或通过WiFi传输至计算机进行系统分析,该装置在军工靶场的兵器测试领域有广阔应用前景。 

【文章来源】：黑龙江大学工程学报. 2020,11(02)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

爆炸冲击波压力变化曲线

本文所设计的冲击波超压数据采集装置包括触发模块、信号采集模块、控制模块、无线传输模块和数据存储模块等。传感器为压电式冲击波传感器,模拟信号由ADS7891高精度模数转换芯片进行转换,并利用STM32微型处理器控制SD卡及LoRa、WiFi等外设实现了对冲击波数据的存储与无线高速传输。冲击波超压数据采集装置原理框图见图2。图3 冲击波超压数据采集工作流程

图2 冲击波超压数据采集装置原理框图系统的工作过程见图3。在采集装置布设完成后,计算机向采集装置发送开机指令,装置收到指令后开机,等待采集信号的到来;爆炸后产生的光信号作用于触发模块对系统进行触发,触发后传感器系统对冲击波信号进行采集;传感器采集到的模拟连续信号经过A/D转换模块转换为数字离散信号;转换完成后的信号在嵌入式芯片的控制下存入SD卡;在数据读取过程中,上位机向采集装置发送数据传输指令,采集装置收到指令后通过WiFi将采集到的冲击波超压数据传输给上位机;在不进行测试时,上位机向采集装置发送关机指令,装置进入关机状态以减小功耗。

【参考文献】：
期刊论文
[1]温度调谐DFB激光器的嵌入式控制系统[J]. 吕国辉,郭新宇,段华先,王可达,毕春明,张金玲.  黑龙江大学工程学报. 2019(01)
[2]LoRa技术及其在煤矿中的应用分析[J]. 张新.  煤炭工程. 2019(03)
[3]侵彻弹爆炸场三波点位置高度研究[J]. 王锋,王保,董静,冯成良,刘俞平.  兵器装备工程学报. 2018(05)

硕士论文
[1]某微型压力传感器瞬态光效应的实验与数据处理方法研究[D]. 赵亚梅.中北大学 2007
[2]嵌入式系统在心脏疾病检测中的应用研究[D]. 李杰.重庆大学 2007



本文编号：3549738