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冲击冲撞记录仪

时间:2012-10-31      阅读:858

 

基于加速度传感器的低功耗冲击记录仪的实现
本文分析了机械冲击记录仪的不足,设计了一种基于加速度传感器的冲击记录仪,该电路采用双CPU结构,提高了系统的数据处理能力,通过对实时数据的计算和存储,实现了全程运动(既运输)过程受冲击情况监测。
    关键词:冲击记录仪;冲撞记录仪;三维冲撞仪;加速度传感器;震动记录仪;振动记录仪;碰撞仪;碰撞记录仪;运输冲击冲撞记录仪;超低功耗
    1 引言
随着工业自动化水平的不断发展,产品质量监测、控制手段已经成为保证产品质量标准的*的一环。许多对装配有较高要求的产品,在运输过程中也同样对受到的冲击有极限要求。受到超过极限的冲击将给产品带来伤害,为企业带来不必要的损失。为监测运输过程,目前通常的做法是随产品一起安装冲击记录仪。当前,国内普遍使用的冲击记录仪都是机械式冲击记录仪,其内部构造象一台照相机,有上下两个纸带卷筒,将记录纸带放入上纸筒,纸带的始端插入下纸筒。在纸带上方有一个固定记录笔的金属横梁,横梁上装有3只记录笔,分别记录X、Y、Z3条轴线方向的冲击力。纸带的两侧有时间坐标,一边确定受撞的时间。纸带上有条格,可读出受撞的格数值[1]。这种机械式冲击记录仪的缺点主要体现在以下几个方面:机械式冲击记录,①记录纸长度有限可记录的冲击数据也就有限,没有时间日期标志,只有时间坐标;②记录冲击范围只有±5g,达不到标准较高的单位(如国家电力公司)±10g的要求;③为达到三维检测的要求,同时要安装三台才可以,且安装及读取都不便;④机械式冲击记录仪使用压感式记录纸,一方面国内很少能买到这种纸,另一方面记录纸在潮湿的季节或地区使用时经常出现卡纸、受潮等现象,从而造成丢失记录数据的严重问题;⑤在运输时有时因运输方式的不同如海洋运输时振动幅度过大、振动次数过多、同时还需要经历铁路、公路不同的运输方式才能到达安装现场等因素,经常出现记录纸不够长,未到目的地而记录纸已用完,丢失了很多重要数据。因此,机械式冲击记录仪有着本身不可克服的缺点。微电子技术的迅速发展,特别是电子加速度传感器技术和单片机技术的迅猛提高,电子智能型冲击记录仪也应运而生,为高精密产品的运输提供可靠的保障,给智能货车技术的发展[2]。 2冲击记录仪的总体设计方案 本文设计的是一种基于电子加速度传感器的冲击记录仪,它的组成原理图如图1所示,包括MPS430单片机及开发板、数据存储单元、实时钟单元、看门狗单元、加速度传感器、信号放大与滤波单元、A/D转换单元以及PC机通讯接口、电源接口、液晶显示屏接口及单片机ISP(在系统编程)接口等部分。该冲击记录仪在设计和实现过程中,主要解决以下几个主要问题:加速度传感器的选择、低功耗芯片的选择、主板电路的设计。
    2.1加速度传感器的选择:
    加速度传感器是一种能够测量加速力的电子

设备,加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,加速力可以是常量,也可以是变量。加速度传感器基本的原理就是由于加速度产生某个介质产生变形,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出

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