彈上加速度數(shù)據(jù)檢測(cè)與處理系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著近二十年MEMS技術(shù)的迅速發(fā)展，采用MEMS技術(shù)的傳感器得到更加廣泛的應(yīng)用，為引信發(fā)火控制系統(tǒng)的小型化、機(jī)電一體化提供了新的發(fā)展方向。本文應(yīng)用電容式加速度傳感器工作原理，設(shè)計(jì)了一種基于MEMS加速度計(jì)和單片機(jī)控制的發(fā)火控制使用的加速度數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。系統(tǒng)對(duì)MEMS加速度計(jì)應(yīng)用電路、抗瞬時(shí)掉電二次電源電路、裝訂指令通訊電路和解保執(zhí)行及起爆電路等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和比較，并設(shè)計(jì)了單片機(jī)控制電路。最后進(jìn)行了系統(tǒng)樣機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)、加速度啟動(dòng)

2、試驗(yàn)和抗高過載摸底試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)性能。本系統(tǒng)可以應(yīng)用于高過載觸發(fā)引信中，能夠適時(shí)可靠的引爆戰(zhàn)斗部，具有體積小，可靠性高與抗沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn)，具有巨大的研究?jī)r(jià)值和發(fā)展?jié)摿Α?br>　　論文作者主要進(jìn)行和完成了如下工作:
　　1、分析了采用MEMS加速度計(jì)的發(fā)火控制系統(tǒng)研究必要性。通過與傳統(tǒng)的機(jī)械簧式敏感裝置的設(shè)計(jì)過程及性能進(jìn)行比較，MEMS加速度計(jì)作為發(fā)火控制系統(tǒng)的敏感裝置，具有模塊化、體積小、抗沖擊、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
　

3、　2、結(jié)合本課題在高過載觸發(fā)引信中的實(shí)際應(yīng)用，設(shè)計(jì)了由加速度感應(yīng)模塊、二次電源模塊、單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)模塊、解保執(zhí)行及起爆模塊和裝訂模塊組成的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案。
　　3、選用MSA6000系列電容式MEMS微加速度計(jì)作為加速度感應(yīng)模塊的主要傳感器，利用其精度高、線性度好、適應(yīng)強(qiáng)沖擊環(huán)境的特點(diǎn)作為發(fā)火控制系統(tǒng)的敏感裝置。同時(shí)，使用JEFET運(yùn)放芯片，利用其高輸入阻抗、低噪聲的特點(diǎn)，作為加速度計(jì)輸出信號(hào)的放大電路，提高信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。設(shè)計(jì)由

4、PIC16F877單片機(jī)構(gòu)成的控制電路，實(shí)現(xiàn)加速度信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理、解保及發(fā)火控制，并與上位機(jī)通信完成指令裝訂。
　　4、論文完成了整個(gè)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)和電路板制作，完成了兩套系統(tǒng)樣機(jī)調(diào)試。設(shè)計(jì)了單片機(jī)軟件流程并使用匯編語言編寫程序，編寫了單片機(jī)與上位機(jī)的通信程序。
　　5、完成了系統(tǒng)樣機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)、加速度啟動(dòng)試驗(yàn)和抗沖擊摸底試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了系統(tǒng)樣機(jī)基本實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)性能。最后對(duì)工作過程中遇到的問題進(jìn)行了總結(jié)，分析了