隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷發(fā)展,產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)、控制手段已經(jīng)成為保證產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的*的一環(huán)。許多對(duì)裝配有較高要求的產(chǎn)品,在運(yùn)輸過(guò)程中也同樣對(duì)受到的沖擊有極限要求。受到超過(guò)極限的沖擊將給產(chǎn)品帶來(lái)傷害,為企業(yè)帶來(lái)不必要的損失。為監(jiān)測(cè)運(yùn)輸過(guò)程,目前通常的做法是隨產(chǎn)品一起安裝沖擊記錄儀。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)普遍使用的沖擊記錄儀都是機(jī)械式,其內(nèi)部構(gòu)造象一臺(tái)照相機(jī),有上下兩個(gè)紙帶卷筒,將記錄紙帶放入上紙筒,紙帶的始端插入下紙筒。在紙帶上方有一個(gè)固定記錄筆的金屬橫梁,橫梁上裝有3只記錄筆,分別記錄X、Y、Z3條軸線(xiàn)方向的沖擊力。紙帶的兩側(cè)有時(shí)間坐標(biāo),一邊確定受撞的時(shí)間。紙帶上有條格,可讀出受撞的格數(shù)值[1]。這種機(jī)械式的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:機(jī)械式?jīng)_擊記錄,①記錄紙長(zhǎng)度有限可記錄的沖擊數(shù)據(jù)也就有限,沒(méi)有時(shí)間日期標(biāo)志,只有時(shí)間坐標(biāo);②記錄沖擊范圍只有±5g,達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)較高的單位(如國(guó)家電力公司)±10g的要求;③為達(dá)到三維檢測(cè)的要求,同時(shí)要安裝三臺(tái)才可以,且安裝及讀取都不便;④機(jī)械式使用壓感式記錄紙,一方面國(guó)內(nèi)很少能買(mǎi)到這種紙,另一方面記錄紙?jiān)诔睗竦募竟?jié)或地區(qū)使用時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)卡紙、受潮等現(xiàn)象,從而造成丟失記錄數(shù)據(jù)的嚴(yán)重問(wèn)題;⑤在運(yùn)輸時(shí)有時(shí)因運(yùn)輸方式的不同如海洋運(yùn)輸時(shí)振動(dòng)幅度過(guò)大、振動(dòng)次數(shù)過(guò)多、同時(shí)還需要經(jīng)歷鐵路、公路不同的運(yùn)輸方式才能到達(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)等因素,經(jīng)常出現(xiàn)記錄紙不夠長(zhǎng),未到目的地而記錄紙已用完,丟失了很多重要數(shù)據(jù)。因此,機(jī)械式有著本身不可克服的缺點(diǎn)。微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是電子加速度傳感器技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)的迅猛提高,電子智能型也應(yīng)運(yùn)而生,為高精密產(chǎn)品的運(yùn)輸提供可靠的保障,給智能貨車(chē)技術(shù)的發(fā)展[2]。 2的總體設(shè)計(jì)方案 本文設(shè)計(jì)的是一種基于電子加速度傳感器的,它的組成原理圖如圖1所示,包括MPS430單片機(jī)及開(kāi)發(fā)板、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)鐘單元、看門(mén)狗單元、加速度傳感器、信號(hào)放大與濾波單元、A/D轉(zhuǎn)換單元以及PC機(jī)通訊接口、電源接口、液晶顯示屏接口及單片機(jī)ISP(在系統(tǒng)編程)接口等部分。該在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,主要解決以下幾個(gè)主要問(wèn)題:加速度傳感器的選擇、低功耗芯片的選擇、主板電路的設(shè)計(jì)。
2.1加速度傳感器的選擇:
加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力的電子
設(shè)備,加速力就是當(dāng)物體在加速過(guò)程中作用在物體上的力,加速力可以是常量,也可以是變量。加速度傳感器基本的原理就是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形,通過(guò)測(cè)量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。隨著微電子科技的飛速發(fā)展,低成本、高性能的電子加速度傳感器得以面世。電子加速度傳感器常分為三種:壓電式、容感式、熱感式[3]。