多通道爆速测量仪设计

多通道爆速测量仪设计

论文摘要

在当今爆破技术的研究中,控制爆破技术起着不可忽视的重要作用。要进行有效的爆破控制,我们就得知道炸药爆炸的性能指标以及各种爆破器材的性能指标,其中爆速是衡量炸药爆炸性能的重要指标。所谓爆速是指爆轰波的速率,即爆轰传播的速度。准确的爆速测定对炸药的科学研究,高质量生产以及合理的使用均有着十分重用的指导意义。本设计以单片机为控制核心,设计了基于CPLD的8通道智能爆速测量仪。整个测量仪的系统主要分为三个模块:即包括信号产生、信号调理的前端模块;包括计数器、自检电路、数据选通和缓存三个部分的测时模块;包括数据采集、计算、输入、无线通信、LCD显示的单片机控制模块。其中前端信号产生和调理模块主要是先后产生9个脉冲信号并整形从而得到九个规则的脉冲信号。测时模块主要是对导爆索中前后九对探针先后导通之间的时间间隔进行测量,在测时模块的设计中用CPLD器件来替代传统的CMOS电路,利用CPLD器件可以满足较高的时钟要求,减少布线制板的麻烦,并且在保密方面也远远优于传统电路。单片机的控制模块可以满足现代爆速仪设计小型化,微型化的要求,且具有高稳定性。另外,采用nRF905模块实现无线通信,可以在安全距离处对测时仪进行相关设定以及测量数据的读取,从而不仅操作上方便灵活,还可以避免在爆炸现场可能产生的一些不安全隐患。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 爆速测量技术研究的意义
  • 1.2 爆速测量技术的发展与现状
  • 1.3 爆速仪技术发展概况
  • 1.4 本文的主要工作及论文的章节结构
  • 2 系统方案设计
  • 2.1 爆炸速度测量方法
  • 2.2 测时爆速仪系统设计方案
  • 2.2.1 系统总体方案
  • 2.2.2 系统工作原理
  • 3 硬件设计
  • 3.1 信号产生与调理模块设计
  • 3.1.1 前端探针装置设计
  • 3.1.2 信号产生电路设计
  • 3.1.3 信号调理模块设计
  • 3.1.4 信号产生和调理模块仿真
  • 3.2 测时模块设计
  • 3.2.1 测时模块工作原理
  • 3.2.2 测时模块CPLD设计
  • 3.3 单片机系统及接口
  • 3.3.1 单片机最小系统
  • 3.3.2 单片机显示接口设计
  • 3.3.3 单片机键盘接口设计
  • 2PROM存储器扩展'>3.3.4 单片机E2PROM存储器扩展
  • 3.3.5 单片机无线通信接口设计
  • 4 系统程序设计
  • 4.1 系统主程序设计
  • 4.2 键盘输入子程序设计
  • 4.3 数据采集子程序设计
  • 4.4 LCD显示程序设计
  • 5 系统误差分析
  • 5.1 系统性能
  • 5.2 测试精度
  • 5.3 误差分析
  • 5.3.1 计数时间测量误差
  • 5.3.2 传输延迟
  • 5.3.3 距离测量误差
  • 5.3.4 误差合成
  • 总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

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