毕业设计（论文）-多点异步时间记录系统设计

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1、中北大学信息商务学院2011届毕业设计说明书1引言随着微处理技术的快速发展，数据采集系统在工业生产中迅速地得到应用。数据采集与检测技术是信息科学的重要分支之一，它研究信息数据的采集、存储、处理等问题。其任务是对各种参数进行采集，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得到所需的数据。与此同时，将得到的数据按要求进行显示或存储，以便实现对某些物理量的监视[1]。数据采集系统一般需要长时间、高速度地进行数据采集，将会产生大量的数据，需要组织、存储、处理数据，并对生产、实验进行有效的监控，提

2、高效率时间间隔参数作为一个重要的物理量，是科学实验、工业生产、产品质量检测的重要参数之一。随着工业的不断发展，对时间间隔测量的要求越来越高，而且测量的范围也越来越广，对时间间隔的检测技术的要求也越来越高。因此，对时间间隔测量的研究也是一个重要的研究课题。1.1课题背景爆炸冲击波压力的均匀性是评价爆炸性能的重要指标，它可以通过测量爆炸冲击波到达不同方向不同远近的观测点的时间间隔大小来予以估量。由于爆炸过程的特殊性，要得到完整准确的测量数据，必须在测试系统的构建以及测试系统的现场安装连接上全面考虑。由于爆炸具

3、有短时、单次和强脉冲的特点，常伴随着烟雾、尘粒和光电辐射等干扰并且引起电网波动，加上爆炸现场与测试地点相距数十米至数百米，要如实地采集到如此复杂环境下的瞬变信号是有很大困难的[2]。爆炸力学领域很广，涉及的测量内容也是多方面的。工程爆破是在野外进行的，测量距离远，环境复杂，所测参量如药室的压力、地表的运动、地震波强度和空气冲击波压力对传感器和测试仪器频响要求较低[3]。化学炸药爆炸和核爆炸实验也是野外实验，爆炸时会产生很强的电磁辐射，给测量带来困难。这类实验中经常要测量的是空气冲击波压力随时间的变化。爆炸

4、测量多在厂房内或野外进行，距离在数百米内。因此，研究设计一个可以远距离无线采集测量数据的系统就显得非常必要。1.2计时器的发展状况第40页共40页中北大学信息商务学院2011届毕业设计说明书人类的日常生活、科研、导航及测绘等等工作都要花费时间。任何具有周期性变化的自然现象都可以用来测量时间[4]。人类是以地球自转作为计时标准，进而以机械钟、石英钟乃至原子钟作计时工具，这一过程用了3500多年。公元前1500年，出现的日晷是人类最古老的计时工具，埃及人首先开始使用这项技术，然后在整个地中海地区普及开来。日晷

5、是以太阳投向刻度盘的阴影为基础的。通常由铜制的指针（晷针）和石制的圆盘（晷面）组成。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面。太阳由东向西移动时，投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。移动着的晷针影子就好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此可以来显示时刻。在公元前1400年，出现的漏壶（沙漏或者滴漏）是第一个摆脱天文现象的计时仪器。它根据流沙从一个容器滴漏到另一个容器的数量来计量时间。古代人设计的“五轮沙漏”通过流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里，以此来驱动初轮，从而带动各级机械齿轮的

6、依次旋转。最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮，中轮的轴心上有一根指针，指针则在一个有刻线的仪器圆盘上转动，以此来显示时刻，这种古老的显示方法几乎与现代时钟的结构完全相同。很长的几个世纪里，人们对时间的把握，用的都是一些简单的工具。除了上面的这些方法以外，有人还利用流速均匀的滴水，发明水钟；利用点燃的香，人们分出了“一炷香”、“两炷香”等时间间隔。但这些时间概念都不是精确的。公元1088年，中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”（水钟）被认为是世界上第一架真正的机械钟，它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑

7、象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器，它实际上就是一座小型的天文台。这台仪器的制造水平堪称一绝，充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神。1400年，第一批机械钟开始在欧洲流行，其始祖由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成，他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。1511年，荷兰人彼得·亨莱茵制成了第一块怀表，但它只有时针而没有分针和秒针。怀表和钟的结构其实是完全一样的，所不同的是它利用螺旋弹簧制成的发条驱动，从而摆脱了传统的钟摆，它靠小巧的“体形”，轻松进入人们的口袋。1656年

8、，有摆的挂钟（或座钟）产生于荷兰天文学家、数学家克里斯蒂安·第40页共40页中北大学信息商务学院2011届毕业设计说明书惠更斯的实验室内。它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的。自此以后人类掌握了比较精确的测量时间的方法。1969年，由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表――SeikoAstron诞生，其价格在当时相当于一部汽车。石英手表的发明是基于科学家们发现处于电路之中的石英晶体能产生频率稳定的