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瞬态信号存储测试系统的研究与开发

瞬态信号存储测试系统的研究与开发

作者：张相田南京理工大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：存储测试电荷放大器 A/D FIFO CPLD UFM

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基于存储测试的大容量数据处理技术研究

基于存储测试的大容量数据处理技术研究

作者：孟庆中北大学

学位级别：硕士

在存储测试领域中,为了获得更高的数据测量精度,数据采集与存储系统的数据采集时间越来越长、数据采样率越来越大,因而采集存储的数据容量也越来越大,有的数据容量甚至达到几百个G,采集存储的数据文件里的通道数目也越来越多,有的通道... 详细信息

在存储测试领域中,为了获得更高的数据测量精度,数据采集与存储系统的数据采集时间越来越长、数据采样率越来越大,因而采集存储的数据容量也越来越大,有的数据容量甚至达到几百个G,采集存储的数据文件里的通道数目也越来越多,有的通道数目甚至达到几千个,采集存储的数据文件的数目也越来越多,有的数据文件的数目甚至达到几千个。传统的数据处理技术已经不能满足对大容量数据的处理要求,所以对大容量数据处理技术的研究变的至关重要,它是研发能针对大容量数据进行处理的数据处理软件的前提条件。本文首先对多个存储测试系统进行分析,得出存储测试领域中数据处理软件的常规功能,然后对这些常规功能涉及到的大容量数据处理难题进行技术方法研究,也是本文的研究重点:用内存映射文件技术代替分块读取数据技术读取大容量数据,以提高大容量数据的读取效率;对数据可视化的等距抽点算法进行改进,提出了块内数据分析算法,以精确捕获瞬态数据和优化数据显示;用文件索引定位方法代替遍历文件名称方法查找目标数据文件,以提高目标数据文件的查找效率;用基于Windows API函数的多线程技术代替基于MSComm控件的中断服务方式进行大容量数据的采样读数,既解决了大容量数据采样读数过程中数据丢失的问题,又提高了系统效率;用粗糙惩罚算法代替五点三次平滑算法对大容量数据进行平滑,改善了大容量数据的平滑效果。最后,采用LabVIEW编程语言作为软件的开发平台,从软件工程的角度出发,将大容量数据处理技术应用到车辆测试软件的研发中。采用“白盒测试”和“黑盒测试”软件测试方法设计相关的软件测试用例,对软件的内部逻辑结构和实现功能进行测试。测试结果表明车辆测试软件内部逻辑结构合理并且实现功能可靠,能同时满足对大容量数据和小容量数据的处理要求,解决了传统数据处理软件对大容量数据处理效果不理想甚至不能处理的难题,证明了本文所研究的大容量数据处理技术在存储测试领域中具有很高的实用价值。

关键词：存储测试 LabVIEW 内存映射文件大容量数据数据处理

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基于无线传输的瞬态高温存储测试系统的设计

基于无线传输的瞬态高温存储测试系统的设计

作者：孔文闯中北大学

学位级别：硕士

准确测量爆炸场的瞬态温度值,研究爆炸场的温度分布规律,能为炸药的爆炸威力考核和分析提供重要的依据,具有重要的意义。炸药爆炸时会产生高温、高压以及强冲击波,能对测试装置造成很大的破坏,普通的测试方法很难获得爆炸温度的有效数... 详细信息

准确测量爆炸场的瞬态温度值,研究爆炸场的温度分布规律,能为炸药的爆炸威力考核和分析提供重要的依据,具有重要的意义。炸药爆炸时会产生高温、高压以及强冲击波,能对测试装置造成很大的破坏,普通的测试方法很难获得爆炸温度的有效数据。为了能更方便快捷的测得爆炸温度的数据,开展了基于无线传输的瞬态高温存储测试系统研究。根据炸药研制人员提出的系统指标以及功能要求,由爆炸温度场的特点制定了系统的总体设计方案,并根据总体方案设计了一种基于无线传输的瞬态高温存储测试系统。本系统主要由主控系统和测试系统两部分组成。测试系统主要由钨铼热电偶、CPLD和单片机控制模块、模拟调理电路、AD转换与存储电路、无线从控模块、电池以及外壳等组成。主控系统主要包括计算机和无线主控模块等。本文在系统总体方案的基础之上,主要进行了系统硬件电路的设计和调试工作,针对电路测试过程中出现的噪声大等问题进行了分析,并根据分析的结果对系统的硬件电路进行了改进,提高了系统的可靠性。系统调试完成后,对系统的时间常数、温度参数进行了标定,通过实验测定了系统无线收发模块的通信距离以及通信性能。通过对实验结果的分析,可以得出系统的各项参数能基本满足瞬态温度的测定工作,具有一定的实用价值以及应用前景。

关键词：钨铼热电偶瞬态温度无线传输存储测试

引信防雨的等效靶板模拟及其存储测试方法研究

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引信防雨的等效靶板模拟及其存储测试方法研究

作者：李伟征南京理工大学

学位级别：硕士

本文分析了雨场和雨滴的各种特性，给出了雨滴降落速度的计算公式，利用外弹道学的理论研究了引信头部触发区在弹道上与雨滴碰撞的频率，同时还采用统计学手段对雨场仿真的方法进行了研究。考虑到引信防雨装置设计和防雨性能考核的实际... 详细信息

本文分析了雨场和雨滴的各种特性，给出了雨滴降落速度的计算公式，利用外弹道学的理论研究了引信头部触发区在弹道上与雨滴碰撞的频率，同时还采用统计学手段对雨场仿真的方法进行了研究。考虑到引信防雨装置设计和防雨性能考核的实际需要，本文还对引信碰雨与引信碰靶板之间的等效方法进行了研究，按照动量等效的方法推导出了等效靶板厚度的计算公式，并计算出了不同情况下的等效靶板厚度的数值。最后基于引信碰雨及等效靶板试验过程的测试需要，对存储测试方法在冲击测试中的应用进行了研究，设计了弹上存储测试系统，通过模拟冲击试验验证了存储测试方法的可行性，同时测得了冲击加速度曲线。

关键词：引信雨滴防雨装置等效靶板存储测试

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无线控制的负延时存储测试方法

探测与控制学报 2011年第4期33卷 15-18,22页

作者：李亚娟尤文斌杨卓静祖静中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051

针对在恶劣环境下冲击波场超压测试传统方法中布线难、干扰大、无法实时监测和及时获取数据等问题,提出了一种无线控制的负延时存储测试方法。存储测试装置由传感器、模拟适配调理电路、A/D变换器、存储器、控制电路、接口、电池组成,... 详细信息

针对在恶劣环境下冲击波场超压测试传统方法中布线难、干扰大、无法实时监测和及时获取数据等问题,提出了一种无线控制的负延时存储测试方法。存储测试装置由传感器、模拟适配调理电路、A/D变换器、存储器、控制电路、接口、电池组成,由单片机与CPLD共同控制两片NAND结构闪存实现高速完整存储。Zigbee无线传感器网络技术用于对整个测试系统的触发、采集和数据传输等操作的控制。实验表明:这种新型测试方法具有可无线遥控、微功耗、抗高冲击、抗干扰、工作稳定可靠等特点,适于恶劣环境下数据记录和传输。

关键词：冲击波超压 Zigbee技术负延时存储测试

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基于单片机的引信电池存储测试仪

探测与控制学报 2009年第1期31卷 70-73页

作者：靳鸿祖静中北大学电子工程系山西太原030051 电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对电池电压无线电和红外非接触测试系统存在的体积大、采样频率低、标定困难、抗冲击能力差等问题,探讨了一种基于新型低功耗单片机的微型弹载引信电池存储测试技术。它利用单片机内置的多种资源,解决了系统微型化的关键问题;采用智... 详细信息

针对电池电压无线电和红外非接触测试系统存在的体积大、采样频率低、标定困难、抗冲击能力差等问题,探讨了一种基于新型低功耗单片机的微型弹载引信电池存储测试技术。它利用单片机内置的多种资源,解决了系统微型化的关键问题;采用智能电源管理使系统具有极低功耗;通过模拟高冲击环境验证了系统的可靠性。基于该技术的引信电池测试仪实现了弹载状态下的各种环境试验及实弹测试,并成功获取了小口径实弹试验相关参数。与其他测试方法相比,具有可靠性高、高信噪比等优点。

关键词：存储测试引信电池弹载单片机

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基于可编程逻辑器件的弹载存储测试仪

探测与控制学报 2012年第5期34卷 55-58页

作者：王永芳范锦彪王燕中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对炮弹发射时的高冲击性及惯性短时飞行特点,以及单片机存储测试仪程序可能跑飞、难以实现高速采样,专用集成电路存储测试仪成本高、不能扩展等问题,提出了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的弹载存储测试仪。测试仪采用可反复擦写的CPL... 详细信息

针对炮弹发射时的高冲击性及惯性短时飞行特点,以及单片机存储测试仪程序可能跑飞、难以实现高速采样,专用集成电路存储测试仪成本高、不能扩展等问题,提出了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的弹载存储测试仪。测试仪采用可反复擦写的CPLD芯片作为主控芯片,利用其内部丰富的逻辑单元实现了可高速采样且使用灵活的存储测试方案,设计通过休眠防止误上电;通过并行实现高速率采样,通过分频实现50kHz、100kHz和200kHz三种频率可选;通过计数实现8K×12bit,448K×12bit两种负延迟可选。实验表明:该测试仪操作灵活,可靠性高,满足弹载存储测试在性能方面的要求。

关键词：存储测试弹丸姿态复杂可编程逻辑器件(CPLD)

多传感器融合的弹道环境参数存储测试系统研究

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兵器装备工程学报 2020年第1期41卷 18-22页

作者：王亚斌郭开心北京理工大学机电学院北京100081

针对中大口径榴弹高动态、高转速、大过载的复杂工作环境,提出了一种多传感器融合的弹道环境参数存储测试系统设计方案。该方案选择了地磁传感器、加速度计的多种传感器,采用沿弹轴方向大量程加速度计阈值触发存储的采样方式,提高了系... 详细信息

针对中大口径榴弹高动态、高转速、大过载的复杂工作环境,提出了一种多传感器融合的弹道环境参数存储测试系统设计方案。该方案选择了地磁传感器、加速度计的多种传感器,采用沿弹轴方向大量程加速度计阈值触发存储的采样方式,提高了系统可靠性,使用传感器模块和数据存储模块分置的结构设计,提高了数据存储安全性,使用环氧树脂胶进行灌封,提高了抗过载能力;通过靶场实验,测试得到多传感器数据,证明了该测试系统的有效性、数据的可靠性;该测试系统可以用于对恶劣环境进行环境测试,也可以为引信设计提供参考。

关键词：中大口径榴弹多传感器高动态抗过载存储测试

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GPS同步技术在冲击波存储测试中的应用

实验室研究与探索 2017年第10期36卷 61-64页

作者：陈青青王代华翟永中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 深圳市远东华强导航定位有限公司广东深圳518000

目前在冲击波存储测试系统中,主要采用断线同步法实现多套系统之间的统一时间基准,但其自身易引入的电磁干扰会导致系统误触发。针对这种现状,本文设计了一种利用GPS(Global Positioning System)同步技术对分布式测试系统精确授时的方法... 详细信息

目前在冲击波存储测试系统中,主要采用断线同步法实现多套系统之间的统一时间基准,但其自身易引入的电磁干扰会导致系统误触发。针对这种现状,本文设计了一种利用GPS(Global Positioning System)同步技术对分布式测试系统精确授时的方法,该方法通过采用GPS模块同时为多套系统提供高精度脉冲信号来实现同步测试。最后在自然环境和靶场进行了多次试验,验证了系统良好的时间同步性、生存性及可靠性。

关键词：冲击波存储测试全球定位系统同步测试