瞬态信号存储测试系统的研究与开发

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一直以来火炮膛底压力中弹底压力的测试对火炮以及弹丸的设计、制造、产品质量和生产安全具有十分重要的意义。本文以冲击压力电测技术理论和存储测试系统设计理论为指导,设计了一种基于弹底压力测试的瞬态信号存储测试系统。结合目前弹底压力测试的研究现状,本文采用可编程逻辑器件CPLD作为采集系统的主控芯片,实现对外围芯片的控制操作。硬件系统利用FIFO缓存技术高速地存储A/D转换后的数据,采用CPLD内置的UFM(闪存)作为最终的存储介质存储缓存里的数据。另外本文为了回收实验数据通过VB制作了简单的上位机软件。实验结束后通过CPLD里的并串转换模块把UFM里的数据通过串口发送到上位机软件。上位机软件的主要功能是回收CPLD内部UFM里的实验数据,并对实验数据进行处理,绘制弹底压力时域图形。本文根据弹底压力信号特征提出了系统的总体设计方案。从模拟电路部分、数字电路部分和CPLD可编程逻辑器件三方面介绍了系统硬件电路和逻辑时序的设计。模拟电路部分主要包括传感器的选择、电荷放大器和信号调理模块的设计;数字电路部分主要包括A/D转换、FIFO缓存和串口通信等模块;CPLD可编程逻辑器件模块主要包括内置UFM的例化、A/D转换状态机设计,FIFO缓存读写的设计、阈值触发模块设计等。上位机软件主要包括数据的接收,数据的处理以及图形绘制三个模块。最后对整个测试系统进行了调试实验,能够完成设计功能。
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