發(fā)布時間：2021-07-20 15:46

　　隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭向著智能化、信息化的方向不斷發(fā)展,作為彈箭控制系統(tǒng)前端的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在產(chǎn)品設(shè)計與測試階段得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是近年來集成電子技術(shù)與軟件系統(tǒng)取得的突破性進(jìn)展,為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向著體積小、速度快、精度高的方向發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。本文在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,提出了一種基于FPGA+ARM的雙核心彈體表面壓力測試系統(tǒng),通過貼裝于彈體表面的高精度壓力傳感器采集彈體在飛行時表面受到的空氣壓力,可對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單分析與存儲,為飛行控制機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、使用方便,可用于多路壓力信號的同步采集�；贔PGA+ARM的彈體表面壓力測試系統(tǒng)硬件部分主要包括信號調(diào)理模塊、FPGA邏輯模塊、ARM控制模塊以及電源模塊。信號調(diào)理模塊主要用于傳感器信號的放大與濾波,通過八通道同步采集的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片完成對模擬信號的采集。FPGA模塊主要用于A/D芯片控制、SDRAM內(nèi)存管理以及數(shù)據(jù)的緩沖和并行傳輸,設(shè)計中加入FIR數(shù)字濾波器以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)采集精度,同時使用PLL、異步FIFO等IP核提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與硬件利用率。ARM模塊主要完成對采集流程的控制、數(shù)據(jù)信息的處理和存儲,并且設(shè)計與... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

515C-50傳感器結(jié)構(gòu)圖

采用的芯片主要包括 A/D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片、FPGA 芯片、內(nèi)存芯片、芯片等。根據(jù)項目要求，并加入靈活性和冗余性的考慮，所設(shè)計數(shù)據(jù)采集輸入通道、采集速度、采集精度等要求，現(xiàn)對上述主要模塊的選型進(jìn)行說號調(diào)理模塊據(jù)課題組對典型單兵火箭彈在馬赫數(shù)為 0.3~0.7Ma 時，不同攻角情況下對真分析，彈丸表面的壓強范圍是 80kPa~120kPa[33]，同時為保證測量可擴(kuò)ndevco 公司的 8515C-50 壓阻式壓力傳感器作為該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的感壓部15C-50 型傳感器外形結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示，工作原理圖如圖 2.3 所示。該傳應(yīng)變計作為四個有源臂的微細(xì)結(jié)構(gòu)硅膜片組成傳感器的核心，重量 0.08，厚度 0.76mm，具有高靈敏度和極寬的頻率響應(yīng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計對于流場影響足諸如風(fēng)洞試驗等測量表面壓力的環(huán)境要求[36]。

圖 2.4 惠斯頓電橋結(jié)構(gòu)漂移的儀表放大器，電橋為直流電Uy=R1R3-R2R4(R1+R2)(R3+R4) U0 Uy為 0，當(dāng)應(yīng)變計工作時，各臂應(yīng)變)的輸出電壓變化為：(R1+ΔR1)(R3+ΔR3)-(R2+ΔR2)(R4+(R1+ΔR1+R2+ΔR2)(R3+ΔR3+R4+Δ=R2=R3=R4，同時采用差動電橋補償“和”、“差”特性，通過應(yīng)變計的大，R2 與 R4 為減小，代入公式(=U04(ΔR1R1+ΔR2R2+ΔR3R3+ΔR4R4)[1+12(ΔR1R1-ΔR2R2+ΔR3R3-ΔR4R4)]=U

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3293113