一种强冲击载荷无线采集存储电路的制作方法

本发明属于航空电子技术领域，具体涉及一种强冲击载荷无线采集存储电路。

背景技术：

随着战机飞行速度的提升，在飞机坠毁时，对防护记录器的抗坠毁幸存能力也有更高的要求，强冲击载荷测试装置作为抗坠毁幸存能力的标尺也应用而生。面对如何准确衡量抗坠毁幸存能力，如何准确标定强冲击载荷测试装置，那么一种能够满足耐恶劣环境、长时间保存数据、可重复利用的强冲击载荷采集存储电路必不可少。

技术实现要素：

本发明的目的：提供一种可重复利用的强冲击载荷无线采集存储电路。

本发明的技术方案：

为了达成上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种强冲击载荷无线采集存储电路，所述电路包括电源管理电路、信号调理电路、模数转换电路、cpu和数据存储电路。

所述信号调理电路、模数转换电路、cpu和数据存储电路依次连接；

所述电源管路电路与信号调理电路、模数转换电路、cpu和数据存储电路分别连接；

所述模数转换电路与所述信号调理电路连接。

优选的，所述电源管理电路包括顺次连接的电池电源管理电路、电源表决电路、电压转换电路和恒流源电路。

优选的，所述电池电源管理电路采用专用电池管理芯片，实现对可充放电锂电池的充放电管理。

优选的，所述电源表决电路主要用于实现锂电池与外部电源供电的选择功能，当接入外部电源时，该电路将切断电池供电回路，并对电池进行充电。

优选的，所述电压转换电路主要用于电源电压转换，将电源电压转换为cpu、模数转换器等采集电路器件所需要的电源电压，为采集电路提供工作电源。

优选的，所述恒流源电路主要用于为冲击传感器提供恒流源激励，驱动冲击传感器将冲击信号转换为电压信号。

优选的，所述信号调理电路由依次连接的高通滤波电路、电压跟随电路、可编程放大电路、低通滤波电路等组成。

优选的，所述高通滤波器电路为一阶rc高通滤波器。

冲击传感器输出信号经过高通滤波器，滤除信号中的直流分量，避免信号中直流分量影响通道增益设置及有效信号的采集。

优选的，所述可编程放大电路用于对冲击信号适当放大，实现模数转换电路在不同量程范围下的信号采集要求。

可编程放大器选用ad公司的ad8253，该芯片分为差分仪器放大器，具有输入阻抗高、低噪声、增益可编程等特性。放大倍数可选1、10、100、1000。根据地面配置由cpu设置采集通道增益。

优选的，所述低通滤波电路采用截止频率为20khz的2阶巴特沃斯低通滤波器，用于滤除外部干扰信号。

优选的，所述模数转换电路包含2通道、16位、高速、低功耗、逐次逼近型a/d转换器，采样率可达250kbps，供电电压±5v～±15v。

模数转换电路可以以并行和串行的方式与cpu连接，输入信号兼容3.3v或5v电平。

优选的，所述cpu具有高速数据访问接口，能够将模数转换器转换的数字信号快速的发送至数据存储电路中，对数据进行存储。

优选的，所述数据存储电路采用nandflash芯片。

该芯片存储容量大，改写速度快，适用于长时间、高采样率冲击数据的存储。

本发明的有益效果：本发明提供的电路可进行充放电管理，同时该电路采集塑速率高、体积小、功率低、可长时间保存数据，并可对存储模块进行重复擦写，提高了可重复利用性，降低了成本。

本发明提供的电路通过可编程增益控制，可实现不同信号范围的采集，使用范围宽。

附图说明：

图1本发明提供的强冲击载荷无线采集存储电路示意图；

图2本发明电源管理电路示意图；

图3本发明信号调理电路示意图。

其中：1：电源管理电路；2：信号调理电路；3：模数转换电路；4：cpu；5：数据存储电路；6：电池电源管理电路；7：电源表决电路；8：电压转换电路；9：恒流源电路；10：高通滤波电路；11：电压跟随电路；12：可编程放大电路；13：低通滤波电路。

具体实施例：

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述，

如图1所示，为本发明提供的强冲击载荷无线采集存储电路示意图，

该电路主要由电源管理电路1、信号调理电路2、模数转换电路3、cpu4、数据存储电路5组成。该电路在强冲击环境下工作时，无需连接外部设备，采用电池为采集存储电路进行供电，当冲击碰撞发生时，冲击传感器产生的电压信号经过信号调理电路2调理后，由模数转换电路3完成信号采集和转换，并将转换后的数据通过cpu4发送给数据存储电路5进行数据的长时间存储。

如图2所示，为本发明的电源管理电路示意图，

该电源管理电路1主要由顺次连接的电池电源管理电路6、电源表决电路7、电压转换电路8和恒流源电路9等组成。电池电源管理电路6采用专用电池管理芯片实现对可充放电锂电池的充放电管理，以延长电池供电时间及使用寿命。电源表决电路7主要用于实现锂电池与外部电源供电的选择功能，当接入外部电源时，该电路将切断电源供电回路，并对电池进行充电。电压转换电路8主要用于电源电压转换，将电源电压转换为cpu、模数转换器等采集电路器件所需要的电源电压，为采集电路提供工作电源。恒流源电路9主要用于为冲击传感器提供恒流源激励，驱动冲击传感器将冲击信号转换为电压信号。

如图3所示，为本发明信号调理电路示意图，

冲击信号在进行模数转换之前，均需进行信号适调。该信号调理电路2由顺次连接的高通滤波电路10、电压跟随电路11、可编程放大电路12、低通滤波电路13等组成。所述高通滤波电路10为一阶rc高通滤波器，冲击传感器输出信号经过高通滤波器，滤除信号中的直流分量，避免信号中直流分量影响通道增益设置及有效信号的采集。可编程放大电路12对冲击信号适当放大，实现模数转换电路在不同量程范围下的信号采集要求。可编程放大电路12包括ad公司的ad8253芯片，该芯片为差分仪器放大器，具有输入阻抗高、低噪声、增益可编程等特性。放大倍数可选1、10、100、1000。根据地面配置由cpu设置采集通道增益。所述的低通滤波电路13采用2阶巴特沃斯低通滤波器，巴特沃斯低通滤波器的截止频率为20khz，滤除外部干扰信号。

冲击信号经过调理后，进入模数转换电路3和cpu4组成的数据采集电路中，对信号进行模数转换和采集。

所述模数转换电路3包括2通道、16位、高速、低功耗、逐次逼近型a/d转换器，采样率可达250kbps，供电电压±5v～±15v。可以以并行或串行的方式与cpu连接，输出信号兼容3.3v和5v电平。

所述cpu4为高性能cpu具有高速数据访问接口，能够将模数转换器转换成的数字信号快速的发送至数据存储电路中，对数据进行存储。

数据存储电路5采用nandflash芯片，该芯片存储容量大，改写速度快，用于长时间、高采样率冲击数据存储。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。