物资空投加速度测试记录装置的制作方法

本实用新型涉及加速度的测量装置技术领域，尤其涉及一种物资空投加速度测试记录装置。

背景技术：

物资空投保障已经成为国内外抢险救灾、部队作战进行物资保障的重要手段。测试分析物资在空投过程各阶段所承受的冲击加速度，是拓展空投物资种类、有效开展缓冲防护的技术基础，对于提升国家和军队物资空投保障能力十分重要。

目前，加速度传感器技术主要被西方发达国家掌握，国产的高精度传感器还主要处于实验室阶段。采用加速度传感器的测试记录仪器在国内外均有研制，但国外的产品化程度更高，如瑞士的武器系统与弹药试验中心设计的高g值弹道飞行数据记录器FDR，美国IES公司研制的多种型号存储记录仪等。

由于物资空投工作环境特殊、空投持续时间长、瞬间冲击测试要求高，在国内还没有针对物资空投加速度测试记录的定型产品，市场上现有的加速度测试仪器在工作方式、测试频率或记录时间上还不能完全满足需要，无法直接用于物资空投加速度记录。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种物资空投加速度测试记录装置，所述装置能够方便地固定在空投物资上，实现空投物资从离开机舱到着陆整个过程的加速度测试与记录，并能够实现测试数据从测试仪器的导出与数据分析和图形化显示。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种物资空投加速度测试记录装置，其特征在于：包括加速度传感器、存储记录模块、接口及读数模块、人机接口模块以及密封外壳，所述加速度传感器、存储记录模块和接口及读数模块位于所述密封外壳内，所述人机接口模块内嵌在所述密封外壳上，所述加速度传感器与所述存储记录模块的输入端连接，用于感知空投物的加速度信号，并将其转化为可供记录的电信号；所述存储记录模块与所述接口及读数模块的信号输入端连接，存储记录模块用于完成对加速度传感器输出的电信号进行放大、滤波、量化、编码以及有序存储；所述接口及读数模块用于实现与外围计算机的连接，将存储记录模块记录的数据输出给计算机进行处理；所述人机接口模块与所述存储记录模块双向连接，用于实现人对该记录装置的操作控制。

进一步的技术方案在于：所述加速度传感器采用高精度三维加速度传感器。

进一步的技术方案在于：所述存储记录模块包括电源控制器、逻辑控制器、适配放大滤波电路、A/D转化器以及存储器，所述适配放大滤波电路的输入端为所述存储记录模块的输入端，所述适配放大滤波电路的输出端经A/D转换器与存储器的输入端连接，存储器的输出端为所述存储记录模块的输出端，所述电源控制器的输出端分别与所述适配放大滤波电路、A/D转化器以及存储器的电源输入端连接，所述逻辑控制器的控制输出端分别与适配放大滤波电路、A/D转化器以及存储器的控制端连接。

进一步的技术方案在于：所述存储器使用FLASH存储器。

进一步的技术方案在于：所述人机接口模块包括控制面板、多路开关、接插件和工作状态指示灯，所述多路开关、接插件和工作状态指示灯位于所述控制面板上，所述接插件经所述多路开关与所述电源控制器的电源输入端连接，用于通过所述接插件为所述电源控制器提供电源，使所述记录装置处于微功耗状态；所述工作状态指示灯与所述逻辑控制器的信号输出端连接，用于指示所述记录装置的工作状态。

进一步的技术方案在于：所述密封外壳包括传感器安装壳体、电路模块安装壳体以及连接件，所述传感器安装壳体用于固定所述传感器，所述电路模块安装壳体用于固定所述存储记录模块以及接口及读数模块，所述连接件用于实现所述记录装置与空投件的连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述装置能够方便地固定在空投物资上，实现空投物资从离开机舱到着陆整个过程的加速度测试与记录，并能够实现测试数据从测试仪器的导出与数据分析和图形化显示。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型中电源管理的流程图；

图3是本实用新型中人机接口模块的示意图；

其中：1、加速度传感器 2、存储记录模块 3、接口及读数模块 4、人机接口模块 5、密封外壳 6、控制面板 7、多路开关 8、接插件9、工作状态指示灯。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型公开了一种物资空投加速度测试记录装置，包括加速度传感器1、存储记录模块2、接口及读数模块3、人机接口模块4以及密封外壳5。所述加速度传感器1、存储记录模块2和接口及读数模块3位于所述密封外壳5内，所述人机接口模块4内嵌在所述密封外壳5上；所述加速度传感器1与所述存储记录模块2的输入端连接，用于感知空投物的加速度信号，并将其转化为可供记录的电信号，优选的，所述加速度传感器1采用高精度三维加速度传感器。

所述存储记录模块2与所述接口及读数模块3的信号输入端连接，存储记录模块2用于完成对加速度传感器输出的电信号进行放大、滤波、量化、编码以及有序存储；所述接口及读数模块3用于实现与外围计算机的连接，将存储记录模块记录的数据输出给计算机进行处理；所述人机接口模块4与所述存储记录模块2双向连接，用于实现人对该记录装置的操作控制。

所述存储记录模块2包括电源控制器、逻辑控制器、适配放大滤波电路、A/D转化器以及存储器。所述适配放大滤波电路的输入端为所述存储记录模块的输入端，所述适配放大滤波电路的输出端经A/D转换器与存储器的输入端连接，存储器的输出端为所述存储记录模块的输出端，优选的，所述存储器使用FLASH存储器。FLASH存储器采用非易失性存储器 NVM，在供电电源关闭后仍能保持片内信息，存储容量280M Bytes。模块采样频率10kHz，最大记录时间为15min。所述电源控制器的输出端分别与所述适配放大滤波电路、A/D转化器以及存储器的电源输入端连接，所述逻辑控制器的控制输出端分别与适配放大滤波电路、A/D转化器以及存储器的控制端连接。

所述接口及读数模块3是存储器与计算机的接口部件，用来把记录仪存储的数据读取到计算机的内存中，以便于对测试数据进行处理。

如图3所示，所述人机接口模块4包括控制面板6、多路开关7、接插件8和工作状态指示灯9。所述多路开关7、接插件8和工作状态指示灯9位于所述控制面板6上，所述接插件8经所述多路开关7与所述电源控制器的电源输入端连接，用于通过所述接插件8为所述电源控制器提供电源，使所述记录装置处于微功耗状态；所述工作状态指示灯9与所述逻辑控制器的信号输出端连接，用于指示所述记录装置的工作状态。

所述密封外壳5包括传感器安装壳体、电路模块安装壳体以及连接件，所述传感器安装壳体用于固定所述传感器，所述电路模块安装壳体用于固定所述存储记录模块以及接口及读数模块，所述连接件用于实现所述记录装置与空投件的连接。通过选用抗冲击元器件、整体封装强化、缓冲结构与布局设计，使得所述密封外壳整体能够抗200g的冲击。

在空投物资上通过密封外壳5装配本装置前，通过人机接口模块4的面板上的多路开关8给装置供电，此时存储记录模块2的电源控制器接通电源，但所述记录装置并没有开始工作，记录装置处于微功耗状态。出舱前，拔掉人机接口模块4的接插件9，启动所述记录装置，此时加速度传感器1输出基线电压信号，经存储记录模块2的适配放大滤波电路后由存储记录模块2的A/D转换器转换为数字信号，不断写入存储记录模块2的Flash存储器；空投后，加速度传感器1随着空投件加速度的变化输出相应的电压信号，经存储记录模块2的A/D转换器转换后依次存入存储记录模块2的Flash存储器。当所述记录装置记录完设定的时间后停止采样。这样，存储记录模块2的Flash存储器中存储了空投前的偏置电压信号、开伞加速度信号、飞行过程的加速度信号，以及着陆时的冲击过载信号，整个Flash存储器中的数据组成了空投物资完整的全过程加速度信号曲线。

采样过程结束后，存储记录模块2的电源控制器控制装置进入省电状态。取出装置，打开密封外壳5的前盖板，接插接口及读数模块3读数口，计算机通过接口及读数模块3送读数命令，读出测试数据，同时在数据管理分析软件主界面绘图区显示所测的加速度曲线。在确认已正确读出测试数据的条件下，从人机接口模块4面板的多路开关8施加“断电”命令，装置进入断电状态，至此完成一次物资空投加速度测试过程。

如图2所示，本发明采用具有空投测试相匹配的电源管理技术，将工作过程中的工作状态分为：休眠状态、等待触发、存储数据、数据保持、擦除数据、读出数据，实现测试的不同环节不需工作的电路部分不供电，达到系统最低功耗。

所述装置能够方便地固定在空投物资上，实现空投物资从离开机舱到着陆整个过程的加速度测试与记录，并能够实现测试数据从测试仪器的导出与数据分析和图形化显示。