基于单片机信号发生器的设计

《基于单片机信号发生器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中北大学2012届毕业论文1绪论1.1课题研究的目的和意义兵器测试是发展兵器技术的基础，是兵器科研与生产不可缺少的一环。历史反复证明，兵器技术的任何一个重大突破，往往都伴随着有关测试技术的重大进步而弹丸飞行速度测量又是武器系统各种运动参数的一项重要的内容，它是衡量火炮特性、弹药特性、弹道特性的一个重要的指标。在武器系统的研制、定型、生产、验收以及弹道理论研究中都离不开弹丸飞行速度的测量。弹丸速度是衡量武器性能的重要参数。速度测量的精确与否直接关系到武器的性能，所以深入研究弹丸测速技术，不断地将一些高新技术应用于弹丸测速技术，开发新的弹丸速度测量方法，提高测速精度是一项长期研究的工作，是提高武

2、器战术技术性能的一项基础性工作，也是影响武器发展的一个重要环节。在弹丸速度测量中，线圈是广泛使用的一种区截装置，利用线圈靶测速的优点是精度较好，并可进行连续多次的测量，但是在实际使用中，有时线圈靶测速也会引起相当大的测速误差，但原因除外界干扰外，操作使用时电路（由线圈靶和测试仪输入端构成的电路）参数变化也将直接影响线圈的测速精度。因此，对线圈靶电路进行分析和研究具有十分重要的意义。在利用线圈靶对弹丸进行测速时，有时测速的结果会出现错误。而错误的原因可能是多方面的，无法判断线圈靶系统自身是否出现故障，而通过对线圈靶系统的标定就能够明确的断定线圈靶自身是否出现问题。在实际实弹测速以前，也可以预先

3、使用线圈靶标定系统来验证整个线圈靶系统是否处于正常工作状态以及其测量精度是否达到现场测速要求，来保证现场实弹测速的顺利进行。针对上述问题，本文对线圈靶标定系统的关键技术展开研究，具体研究时标信号发生器的制作；研究电磁感应线圈靶的现象及对线圈靶感应电动势的影响因素。本设计采用单片机及辅助电路，设计用于激励电磁发生器的线圈靶标定信号发生器，课题的研究具有一定的实际意义。1.2弹丸测速技术国内外发展现状第31页共32页中北大学2012届毕业论文弹丸测速技术是在人造的环境中测试弹丸飞行速的技术。弹丸速度是衡量武器性能的基本参数，也是为射表编制和内弹道研究必须提供的数据。在发射药鉴定试验和穿甲试验中需

4、要测量弹丸的初速和着速，有时确定弹道系数和弹形系数也与前，弹丸速度的测量采用两种方法，一种方法是测量弹丸飞过一段已知距离的时间，然后用距离除以时间求的已知距离的平均速度。因此速度的测量精度取决于距离和时间的测量精度。弹丸初速一般是在炮口前一段相当短的距离上测量的。另一种速度测量方法是应用多普勒雷达技术。多普勒雷达测速仪应用多普勒原理。向运动目标发出一束无线电波，从目标上反射回到测速仪上来。测速仪的输出是一交变电流信号，其频率是发射波频率和接受机频率之差。如果目标相对测速仪是静止的，发射和接受的频率相等，则频差为零。然而在目标相对测速仪之间相对运动时，则反射信号将产生一频率偏移，这个频差（也叫

5、多普勒频移）直接与测速仪到目标的距离的变化率成正比即与径向速度成正比。利用这一原理制造了各种测速雷达，用于炮弹速度的测量。1.3标定技术的现状测速系统标定是弹丸测速技术实用化的关键技术之一，所谓标定就是用被标定的测量仪器对一些标准样品或标准信号进行测量，从而建立起测量结果与标准样品或标准信号之间的对应关系，这个对应关系就成了实际测量样品或信号的基准值，以此达到提高测量装置或仪器的精度的目的。例如对尺子的标定，就是用国际标准来校核，当然可以通过标准量的传递器具来进行。又如对秤的标定，是用标准砝码来校核。标定的主要作用有三点：（1)确定仪器或测量系统的输入—输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；（

6、2)确定仪器或测量系统的静态特性指标；（3)消除系统误差，提高仪器或系统的准确度。在科学测量中，标定是一个不容忽视的重要步骤。目前，标定技术不仅应用在测速领域，还在地质学、电信技术、自动化技术、金属学及金属工艺、雷达、仪器仪表工业、无线电电子学等领域中，被广泛的采用。第31页共32页中北大学2012届毕业论文在本文中，标定主要为对线圈靶测速系统进行标定。全面衡量线圈靶测速系统的优劣或评定、检验和使用线圈靶的依据是其性能指标，亦是标定技术中的一个评价标准。性能指标分为线圈靶的性能指标和测时仪的性能指标。测速仪器普遍使用了光电测速技术、信号识别技术、光学变换技术和数据采集与处理技术等，改善了仪器

7、的性能指标，实现了多功能化和智能化，具有高效、实时的特点。线圈靶主要性能指标有测速范围、最高射击频率、测试精度、灵敏度、测速相对误差等。测时仪性能指标分为测速范围、计时精度、测速精度等。本文介绍的其标定方法和装置远比一般的实弹射击操作简便、精度可靠。第31页共32页中北大学2012届毕业论文2线圈靶的工作原理及标定技术2.1线圈靶概述在测量弹丸的速度v时，通常的方法是用测时仪测定弹丸飞过一段测定好的弹道△S时