準確測量爆炸場的瞬態(tài)溫度值,研究爆炸場的溫度分布規(guī)律,能為炸藥的爆炸威力考核和分析提供重要的依據,具有重要的意義。炸藥爆炸時會產生高溫、高壓以及強沖擊波,能對測試裝置造成很大的破壞,普通的測試方法很難獲得爆炸溫度的有效數據。為了能更方便快捷的測得爆炸溫度的數據,開展了基于無線傳輸的瞬態(tài)高溫存儲測試系統(tǒng)研究。根據炸藥研制人員提出的系統(tǒng)指標以及功能要求,由爆炸溫度場的特點制定了系統(tǒng)的總體設計方案,并根據總體方案設計了一種基于無線傳輸的瞬態(tài)高溫存儲測試系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要由主控系統(tǒng)和測試系統(tǒng)兩部分組成。測試系統(tǒng)主要由鎢錸熱電偶、CPLD和單片機控制模塊、模擬調理電路、AD轉換與存儲電路、無線從控模塊、電池以及外殼等組成。主控系統(tǒng)主要包括計算機和無線主控模塊等。本文在系統(tǒng)總體方案的基礎之上,主要進行了系統(tǒng)硬件電路的設計和調試工作,針對電路測試過程中出現的噪聲大等問題進行了分析,并根據分析的結果對系統(tǒng)的硬件電路進行了改進,提高了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)調試完成后,對系統(tǒng)的時間常數、溫度參數進行了標定,通過實驗測定了系統(tǒng)無線收發(fā)模塊的通信距離以及通信性能。通過對實驗結果的分析,可以得出系統(tǒng)的各項參數能基本滿... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 課題研究的國內外發(fā)展現狀
        1.2.1 爆炸溫度的測試技術研究現狀
        1.2.2 存儲測試技術研究現狀
        1.2.3 各種短距無線傳送技術研究現狀
    1.3 本文的主要工作及章節(jié)安排
2 測試系統(tǒng)原理及性能
    2.1 概述
    2.2 爆炸反應機理
    2.3 爆溫測試所面臨的問題
    2.4 熱電偶測溫原理及分類
        2.4.1 熱電偶測溫原理
        2.4.2 熱電偶的分類
    2.5 無線通信技術相關理論
        2.5.1 無線通信系統(tǒng)的組成
        2.5.2 無線通信系統(tǒng)性能指標
        2.5.3 無線信號的調制與解調
    2.6 系統(tǒng)性能論證
    2.7 本章小結
3 系統(tǒng)設計的總體方案
    3.1 概述
    3.2 存儲測試系統(tǒng)的設計原則
    3.3 系統(tǒng)設計的總體方案
        3.3.1 結構設計
        3.3.2 存儲測試系統(tǒng)電路方案
        3.3.3 電路狀態(tài)的設計
    3.4 軟件結構設計
    3.5 主要部件的選擇
        3.5.1 CPLD 的選擇
        3.5.2 單片機的選擇
    3.6 本章小結
4 系統(tǒng)硬件電路的研制
    4.1 溫度傳感器的選擇
    4.2 信號處理電路的設計
        4.2.1 放大電路的設計
        4.2.2 濾波電路的設計
    4.3 模數轉換及存儲模塊的設計
        4.3.1 觸發(fā)電路的設計
        4.3.2 模數轉換模塊的設計
    4.4 主控制模塊
    4.5 單片機的外圍電路的設計
        4.5.1 系統(tǒng)電源的設計
        4.5.2 存儲電路設計
        4.5.3 時鐘電路的設計
    4.6 USB 通信接口
        4.6.1 USB 接口電路的設計
        4.6.2 USB 程序設計
    4.7 熱電偶冷端補償設計
        4.7.1 冷端補償方法
        4.7.2 冷端補償電路的設計
    4.8 無線通信模塊的設計
        4.8.1 射頻電路的設計
        4.8.2 單片機控制電路的設計
    4.9 本章小結
5 系統(tǒng)軟件的設計
    5.1 上位機軟件
    5.2 存儲測試系統(tǒng)軟件
        5.2.1 單片機的主控制程序
        5.2.2 A/D 采樣程序
        5.2.3 冷端溫度補償程序
    5.3 無線通信主控制程序的設計
    5.4 無線通信模塊的程序設計
        5.4.1 nRF24L01 的數據包
        5.4.2 無線通信協議
        5.4.3 無線收發(fā)流程
    5.5 本章小結
6 系統(tǒng)的功能驗證及試驗
    6.1 PCB 板的制作
        6.1.1 模擬處理電路與數據采集存儲的電路板
        6.1.2 從控模塊的電路板
        6.1.3 主控模塊電路板
        6.1.4 電路板的抗干擾設計
    6.2 系統(tǒng)的硬件和軟件調試
        6.2.1 系統(tǒng)硬件調試
        6.2.2 系統(tǒng)軟件的調試
    6.3 熱電偶時間常數實驗
    6.4 系統(tǒng)溫度標定
    6.5 系統(tǒng)通信距離及傳輸速率測試
    6.6 本章小結
7 總結和展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文及參與課題情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]PIC單片機應用系統(tǒng)可靠性技術研究[J]. 陳國先.  山東交通學院學報. 2005(03)
[4]溫壓彈的原理與實踐[J]. 李林.  現代軍事. 2005(01)
[5]短距離無線通信在控制中的應用[J]. 張海濱,鄭維智.  微計算機信息. 2004(11)
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博士論文
[1]瞬態(tài)表面高溫測量與動態(tài)校準技術研究[D]. 郝曉劍.中北大學 2005

碩士論文
[1]基于FLASH的四通道同步記錄儀的設計與實現[D]. 郭建.中北大學 2010
[2]基于熱電偶的爆炸溫度場存儲測試技術研究[D]. 李幸.南京理工大學 2009
[3]微型放入式電子測壓器研究[D]. 張小琴.中北大學 2009
[4]沖擊波場無線傳感器節(jié)點的設計與實現[D]. 張哲.中北大學 2009
[5]內彈道存儲測試系統(tǒng)的設計和仿真[D]. 喻曉蓉.南京理工大學 2008
[6]短距無線數據傳輸及接口技術[D]. 周思遠.南京信息工程大學 2008
[7]溫壓炸藥綜合毀傷效應分析與評價[D]. 王連炬.南京理工大學 2007
[8]同時測速測壓的存儲式沖擊波測試系統(tǒng)研究[D]. 王文廉.華北工學院 2004



本文編號：3227680