彈上加速度數(shù)據檢測與處理系統(tǒng)設計.pdf

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

2、試驗和抗高過載摸底試驗驗證系統(tǒng)性能。本系統(tǒng)可以應用于高過載觸發(fā)引信中，能夠適時可靠的引爆戰(zhàn)斗部，具有體積小，可靠性高與抗沖擊性能好等優(yōu)點，具有巨大的研究價值和發(fā)展?jié)摿Α?br>　　論文作者主要進行和完成了如下工作:
　　1、分析了采用MEMS加速度計的發(fā)火控制系統(tǒng)研究必要性。通過與傳統(tǒng)的機械簧式敏感裝置的設計過程及性能進行比較，MEMS加速度計作為發(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)境適應能力強的優(yōu)點。
　

3、　2、結合本課題在高過載觸發(fā)引信中的實際應用，設計了由加速度感應模塊、二次電源模塊、單片機、驅動模塊、解保執(zhí)行及起爆模塊和裝訂模塊組成的系統(tǒng)總體結構方案。
　　3、選用MSA6000系列電容式MEMS微加速度計作為加速度感應模塊的主要傳感器，利用其精度高、線性度好、適應強沖擊環(huán)境的特點作為發(fā)火控制系統(tǒng)的敏感裝置。同時，使用JEFET運放芯片，利用其高輸入阻抗、低噪聲的特點，作為加速度計輸出信號的放大電路，提高信號的驅動能力。設計由

4、PIC16F877單片機構成的控制電路，實現(xiàn)加速度信號采集、數(shù)據處理、解保及發(fā)火控制，并與上位機通信完成指令裝訂。
　　4、論文完成了整個系統(tǒng)的電路設計和電路板制作，完成了兩套系統(tǒng)樣機調試。設計了單片機軟件流程并使用匯編語言編寫程序，編寫了單片機與上位機的通信程序。
　　5、完成了系統(tǒng)樣機的環(huán)境試驗、加速度啟動試驗和抗沖擊摸底試驗，對試驗數(shù)據的分析，驗證了系統(tǒng)樣機基本實現(xiàn)設計性能。最后對工作過程中遇到的問題進行了總結，分析了