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多传感器高速同步加速度测量系统设计研究

发布时间:2021-10-19 15:23
  高速运输以及空投物资过程中的震动和冲击会对跳伞人员、贵重仪器设备及医疗用品的安全造成伤害,因此有必要准确记录冲击力的大小及持续时间,以分析其和设备安全之间的关系。单通道加速度测量系统是一种对空投或车辆行进过程中的冲击及振动信息进行记录存储的设备。通常,大型装备需要获取不同部位的冲击力参数,因此需要多个单通道加速度记录仪设备同时使用。上述方法存在测量精度较低,测量数据无法同步,进而无法获取整个装备在开伞和着陆时刻的应力分布和大量数据冗余的信息无法有效利用等问题,因此迫切需要开发多通道同步加速度采集系统。针对上述需求,本论文研究了多通道高速同步加速度采集系统。该系统框架由多通道同步数据采集下位机、基于USB协议的上下位机接口及上位机客户端分析软件构成。多通道同步数据采集下位机主要由Altera FPGA体系结构和外围电路构成。包括前端硬件滤波器,并行模式下基于FPGA设计的多通道高速数据同步采集模块,FPGA存储模块、控制模块、上下位机通信模块。前端硬件滤波器模块,设计了二阶低通巴特沃兹有源滤波电路,讨论了该电路参数的选择,实验研究了参数设置的合理性。高速采集模块,利用状态机图方法设计了可... 

【文章来源】:河南大学河南省

【文章页数】:63 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

多传感器高速同步加速度测量系统设计研究


SDRAM 设计电路图

多传感器高速同步加速度测量系统设计研究


FLSAH设计电路图

示意图,状态机,数据采集,示意图


19 end图 3-5 FPGA 操纵 AD7606 的数据采集状态机示意图程序模型 Functon 2 和状态机图 3-5 中可看出 AD 高速同步采集的流程,其中输入参数 CLK_100M 为 AD 采集系统程序工作频率,STATE 为 AD7606 的相关工作状态(包涵 IDLE、AD_CONV、WAIT_BUSY、READ_CH、READ_DONE 等)。IDLE 为 3.3.2节时钟设计 Clk_Name 的采集间隔时间,此时使 ad_cs、ad_rd、ad_convstab 总线赋值为高电平则代表选择 AD 芯片准备启动 AD 采集;AD_CONV 总线赋值为高电平同时控制CONVSTA、CONVSTB 为高电平,代表 8 通道同步启动采集;WAIT_BUSY 为 AD 采集过程,需要进行等待转换完成;READ_CH 根据 RD 操作依次读取 8 通道的数据值赋

【参考文献】:
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本文编号:3445124

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