本文關鍵詞：某飛行器動態(tài)試驗中多通道數(shù)據(jù)測量裝置的設計與實現(xiàn)

  更多相關文章： 數(shù)據(jù)測量裝置 控制邏輯 數(shù)據(jù)采存硬件電路 信號調理

【摘要】：本課題來源于某研究所的彈上測量系統(tǒng)工程項目，其設計的數(shù)據(jù)測量裝置主要用于采集和存儲某型號飛行器動態(tài)試驗過程中彈體沖擊與振動、尾罩位移、內(nèi)壁溫度、氣動噪聲等環(huán)境參數(shù)，三軸過載與角速率、飛行器運動速度與加速度等運動參數(shù)，同時還檢測自身的相關指令、熱電池電壓和關鍵點間絕緣電阻等隔離信號。 本文重點從數(shù)據(jù)測量裝置的硬件設計、控制邏輯設計、關鍵信號調理電路三大方面進行了具體的介紹。在硬件電路設計上，主要分為供電電路模塊、主控制電路模塊和存儲器電路模塊。供電模塊主要是在飛行器動態(tài)測試中為整個數(shù)據(jù)測量裝置供電，是整個測量裝置的能量來源；主控制模塊是整個測量裝置的核心部分，主要功能是控制數(shù)據(jù)的采集與存儲，硬件電路由FPGA周圍配置電路、指令信號接口電路、模數(shù)轉換電路等組成；存儲器硬件電路模塊采用了雙備份設計，確保試驗數(shù)據(jù)回收的準確性與可靠性。在控制邏輯設計上，對整個控制邏輯的工作時序與流程進行了總體設計，，按具體實現(xiàn)功能不同分指令信號消抖、兩級模擬開關切換和AD轉換、FIFO模塊緩沖數(shù)據(jù)、存儲器存儲與讀數(shù)進行了詳細的介紹。最關鍵的是信號調理電路的設計，本文針對各種類型傳感器輸出信號的類型不同、幅值不同、引入干擾不同等，選取了溫度、脈壓、慣組三種具有代表性的關鍵信號，設置了相應的傳感器信號轉換電路、放大電路、濾波跟隨等電路進行信號的預調理，最終達到可以被AD芯片準確轉換為數(shù)字量進行存儲。最后對數(shù)據(jù)測量裝置的相關功能進行了實驗測試，通過相關測試說明了設計的可靠性與準確性。 本課題依托的數(shù)據(jù)測量裝置已經(jīng)成功應用于飛行器的動態(tài)試驗中，實現(xiàn)了對環(huán)境參數(shù)、運動參數(shù)等相關數(shù)據(jù)可靠性采集和存儲。
【關鍵詞】：數(shù)據(jù)測量裝置 控制邏輯 數(shù)據(jù)采存硬件電路 信號調理
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V216.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 課題的來源、意義及研究目的10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 課題的意義及研究目的10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 數(shù)據(jù)采集存儲技術國外研究發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 數(shù)據(jù)采集存儲技術國內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 數(shù)據(jù)采集存儲技術未來發(fā)展趨勢15-16
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排16-17
• 2 方案的分析與設計17-26
• 2.1 方案的設計原則與相關技術指標要求17-18
• 2.2 系統(tǒng)的組成與功能18-20
• 2.2.1 系統(tǒng)的組成18-20
• 2.2.2 系統(tǒng)的功能20
• 2.3 具體模塊方案設計20-25
• 2.3.1 數(shù)據(jù)采存模塊硬件電路方案設計20-22
• 2.3.2 控制邏輯方案設計22-23
• 2.3.3 信號調理模塊方案設計23-25
• 2.4 本章小結25-26
• 3 數(shù)據(jù)采存硬件設計26-38
• 3.1 供電模塊硬件電路設計26-30
• 3.1.1 智能供電監(jiān)測管理模塊26-27
• 3.1.2 鋰電池充電模塊27-29
• 3.1.3 線性穩(wěn)壓模塊29-30
• 3.1.4 電壓監(jiān)測模塊30
• 3.2 主控制模塊硬件電路設計30-36
• 3.2.1 FPGA 配置電路設計31
• 3.2.2 指令信號接口電路設計31-33
• 3.2.3 模擬開關切換電路設計33-35
• 3.2.4 模數(shù)轉換電路設計35-36
• 3.3 存儲器模塊硬件電路設計36-37
• 3.4 本章小結37-38
• 4 控制邏輯設計38-47
• 4.1 主控制模塊邏輯設計38-41
• 4.1.1 指令信號消抖模塊邏輯設計38-39
• 4.1.2 模擬開關切換、AD7667 模數(shù)轉換時序控制邏輯設計39-41
• 4.1.3 主控制模塊 FPGA 內(nèi)的 FIFO 緩沖設計41
• 4.2 存儲器模塊邏輯設計41-46
• 4.3 本章小結46-47
• 5 關鍵信號調理電路設計47-63
• 5.1 溫度信號調理設計47-53
• 5.1.1 溫度傳感器電纜網(wǎng)設計48-51
• 5.1.2 溫度信號前端放大與 RFI 濾波電路的設計51-52
• 5.1.3 后級濾波電路設計52-53
• 5.2 慣組信號調理設計53-58
• 5.2.1 慣組測量原理與誤差分析54-56
• 5.2.2 慣組信號預調理電路設計56-58
• 5.3 脈壓信號調理設計58-62
• 5.3.1 傳感器供電模塊設計59-60
• 5.3.2 預調理電路設計60-62
• 5.4 本章小結62-63
• 6 系統(tǒng)的功能測試與分析63-72
• 6.1 環(huán)境適應性實驗63-64
• 6.1.1 數(shù)據(jù)記錄器隨機振動實驗63-64
• 6.1.2 溫度循環(huán)實驗64
• 6.1.3 上電老練實驗64
• 6.2 整體性能測試64-66
• 6.3 關鍵信號測試與分析66-71
• 6.3.1 溫度信號測試與分析66-67
• 6.3.2 慣組信號測試與分析67-69
• 6.3.3 脈壓信號測試與分析69-71
• 6.4 本章小結71-72
• 7 工作總結與展望72-74
• 7.1 工作總結72-73
• 7.2 工作展望73-74
• 參考文獻74-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及所取得的研究成果77-78
• 致謝78-79

【參考文獻】

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本文編號：969955