专利名称：数据记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于记录装置(俗称黑匣子)，特别是一种侵彻过载信号测试的数据记录仪。
背景技术：
随着航天科技技术飞速发展，某些产品研制生产过程中，会进行大过载动态试验， 在动态试验过程中，研究人员可能需要了解产品在飞行或侵彻过程中工作性能和部分关键件是否满足设计要求。这样对记录装置的侵彻能力和采样频率等性能指标提出了更高要求，同时对记录装置结构尺寸也要求尽量小。传统记录装置采样通道为4路、采样频率最大
为50kHz、抗侵彻能力为2万g，结构尺寸φ40 X 40，不能满足现有试验条件要求。 发明内容本实用新型的目的是提供一种可用于采集和存储产品在飞行、侵彻过程中的各种物理参数，在搭载试验结束后，可进行回收，读取实测数据，并通过读取试验数据为后续方案设计提供参考依据的数据记录仪。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种数据记录仪，包括微控制器、电池组、传感器调理电路、硅振荡器、、测试电路和存储器，电池组提供工作电源，传感器调理电路、硅振荡器、、测试电路和存储器分别与微控制器相连接，其特点是所述电池组通过一个电源控制电路提供工作电源，微控制器上还连接有一个提供启动信号的惯性开关。所述微控制器通过一个通信接口与数据处理单元相连接。所述微控制器上还连接有LED指示灯。所述存储器为FLASH存储器。本实用新型在采样通道上可达到5路，最大采样频率可达到100kHz，抗大过载能力可达到6万g。在电路设计上，选用了现在比较流行的C8051F系列单片机作为主控制端， C8051F单片机集成了 D/A、A/D等功能，与以往使用单片机相比大大节省了外部电路，这样在有限的结构条件下，也可以实现大过载测试。本实用新型下位机软件采用汇编语言编写， 与以往记录装置采用C语言模式相比，汇编语言大大提高了单片机执行速度。本实用新型低功耗电流为4mA左右，全速工作电流为35mA左右，而以往记录装置低功耗电流为6mA左右、全速工作电流为50mA左右，相比较而言记录仪节省了电池能量，达到可以重复使用，节约试验成本目的。本实用新型的结构尺寸为φ40 X 40，数据记录仪为φ38 X 30。在抗大过载方面，记录装置为2万g左右，数据记录仪抗大过载能力提高可达6万g左右。本实用新型具有抗冲击能力强、体积小、功耗低、频率高、数据存储量大、可操作性强等特点。这样数据记录仪就具备在高过载条件下测试产品工作性能的能力。本实用新型的原理简单，可以准确测量在大过载条件下引信的工作情况，以及试验过程中过载值，具有较大实用价值。
图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。本实用新型包括微控制器1、电池组2、LED指示灯3、电源控制电路4、传感器调理电路5、硅振荡器6、惯性开关7、测试电路8、通信接口 9、数据处理单元10、FLASH存储器 11 (图1)。其中电池组2提供记录仪工作电源；微控制器1控制电源控制电路4输出至传感器调理电路5的工作电压；惯性开关7触发，微控制器1开始采样测试信号和传感器过载信号；采样结束后，通过数据回读装置、通用计算机(上位机)从通信接口读取采样信号； 通过启动上位机数据处理软件，本实用新型将储存在FLASH存储器11内的数据发出，上位机数据处理软件接收并分析、校验、存储数据，通过绘图软件将数据转换成图形曲线。本实用新型在闭锁时间内不响应外部任何触发事件，时钟信号由微控制器的外部硅振荡器提供。闭锁时间结束后，等待惯性开关触发；闭锁时间结束后，等待惯性开关触发信号。触发后，微控制器将时钟信号由外部时钟转为内部时钟提供，并开始采样测试信号。本实用新型的微控制器1收到惯性开关7触发信号，开始采样被测信号，并将采样数据实时缓存至FLASH存储器；本实用新通过通信接口 9将存储在FLASH存储器11的数据读出，并通过数据处理单元10接收并分析、校验、存储数据，通过导入工具将回读数据转换成图形曲线；本实用新型的电池组2作为能源部件提供数据记录仪工作电压，数据记录仪上电操作一般在试验开始前几个小时进行，以最大可能节省电池能量；本实用新型的传感器调理电路5的工作电压由微控制器I/O 口控制，传感器调理电路5的基准电压值受微控制器D/A输出控制，传感器调理电路5输出电压S应符合S= Δ VX β+Α, β为运算放大器放大倍数、Δ V为传感器两输出引脚电压值之差、A为运算放大器基准电压值；本实用新型的微控制器1的采样电压和采样频率应满足传感器调理电路5的输出电压和输出频率要求；本实用新型的测试电路8有5个测试通道，2路0 36V电压信号为，2路0 6V电压信号为，1路传感器信号为3. 3V，测试通道采样频率值为0 36V电压信号采样频率为 10kHz,0 6V电压信号采样频率为50kHz，传感器信号采样频率为IOOkHz，测试通道分辨率为0 36V电压信号分别率为12bit，0 6V电压信号分别率为8bit，传感器信号分辨率为Sbit ；本实用新型若FLASH存储器11内没有存储数据，LED指示灯3闪烁；若FLASH存储器11内有数据时，LED指示灯3 —直处于熄灭状态。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求1.一种数据记录仪，包括微控制器、电池组、传感器调理电路、硅振荡器、测试电路和存储器，电池组提供工作电源，传感器调理电路、硅振荡器、、测试电路和存储器分别与微控制器相连接，其特征在于所述电池组通过一个电源控制电路提供工作电源，微控制器上还连接有一个提供启动信号的惯性开关。
2.如权利要求1所述的数据记录仪，其特征在于所述微控制器通过一个通信接口与数据处理单元相连接。
3.如权利要求1所述的数据记录仪，其特征在于所述微控制器上还连接有LED指示灯。
4.如权利要求1所述的数据记录仪，其特征在于所述存储器为FLASH存储器。
专利摘要本实用新型涉及一种数据记录仪，包括微控制器、电池组、传感器调理电路、硅振荡器、测试电路和存储器，电池组提供工作电源，传感器调理电路、硅振荡器、测试电路和存储器分别与微控制器相连接，其特点是所述电池组通过一个电源控制电路提供工作电源，微控制器上还连接有一个提供启动信号的惯性开关。本实用新型解决了产品飞行过程中对各物理参数要求实时记录问题；本实用新型系统结构简洁，有利于小型化设计，能有效提高数据记录仪在大过载条件下的工作可靠性及生存能力。
文档编号G07C5/08GK202230524SQ201120314999
公开日2012年5月23日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者王明忠, 邱康, 陈银刚, 龚进明 申请人:国营红林机械厂