一种侵彻过程复杂物理环境存储测试系统的制作方法

技术特征：
1.一种侵彻过程复杂物理环境存储测试系统，其特征在于：包括：三轴过载加速度探测模块、三轴磁场探测模块以及数据存储模块；其中：x轴磁场探测模块包括磁传感器电路、信号放大电路以及信号滤波电路；x轴磁传感器电路中磁传感器u1用于感知外界磁场变换，将磁场变化量转化为差分电压通过5、6引脚输出；信号放大电路包括电容c2、c4、c5、c8，电阻r1、r2、r6、r7、r8、r9，运算放大器u2；所述电容c4、电阻r1并联后连接于运算放大器u2的3号引脚，电容c8、电阻r7并联后连接于运算放大器u2的2号引脚，电容c5并联于运算放大器u2的2号和3号引脚，电阻r2、r6串联于运算放大器u2的1号和8号引脚，电阻r8、r9并联后连接于运算放大器u2的5号引脚，运算放大器u2的7号引脚接3.3v电压，4号引脚接地，6号引脚输出放大后的电压信号；电容c4、c5、c8用来隔离静态地磁场，使探测到的只有变化的地磁场信号，电阻r1、r7用来限流，防止过大的烧坏运算放大器u2，电阻r2、r6用来调整运算放大器u2的放大倍数，电阻r8、r9用来调整电路的参考电压；信号滤波电路包括电容c1、c7，电阻r3、r4、r5，运算放大器u3；所述电容c1并联于电阻r5和运算放大器u3的1号引脚，电容c7一端接运算放大器u3的3号引脚、一端接地，电阻r4、r5串联后连接于运算放大器u3，电阻r3和运算放大器u3的1号引脚串联；运算放大器u3的1号引脚和2号引脚相连；电阻r3、r4、r5用来升压，电容c7用来防止运算放大器u3输入输出信号相互干扰，电容c7用来滤除前序信号中的高频干扰信号，运算放大器u3的1号引脚和2号引脚相连构成电压放大倍数为1的电压跟随器，用来滤除杂波信号；同理，另外两轴磁场探测模块也是如此；x轴过载加速度探测模块包括x轴过载加速度传感器电路、信号放大电路以及信号滤波电路；x轴过载加速度传感器电路中过载加速度传感器u4用于感知外界过载加速度变化，将过载加速度变化量转化为差分电压通过1、4引脚输出；x轴过载加速度探测模块的信号放大电路对比x轴磁场探测模块的信号放大电路，除了隔离电容外全部相同；x轴过载加速度探测模块的信号滤波电路与x轴磁场探测模块的信号放大电路全部相同；同理，另外两轴过载加速度探测模块也是如此；数据存储模块包括控制芯片u7、存储芯片u8、二极管d1、电阻r
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、r
22
；所述控制芯片u7的14、15、16号引脚分别为x、y、z轴过载加速度传感器信号输入端，23、24、25号引脚分别为x、y、z轴磁场传感器信号输入端，26号引脚为数据写入与读取控制接口，29号引脚为数据接收接口，30号引脚为数据发送接口，储存芯片u8通过对应引脚与控制芯片u7连接，二极管d1连接于控制芯片u7的30引脚，r
21
一端与控制芯片u7的26号引脚相连，一端接w/r输入输出信号，电阻r
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一端与控制芯片u7的26号引脚相连，一端接地；控制芯片u7用来控制数据的写入与读取，以及处理过的传感器信号进行ad转换，存储芯片u8用来存储ad转换后的传感器信号。2.根据权利要求1所述的一种侵彻过程复杂物理环境存储测试系统，其特征在于：所述运算放大器的放大倍数为：
其中，r
g
是运算放大器1和8引脚串联电阻阻值之和，即在x轴磁场探测模块中r
g
满足：r
g
＝r2 r6；在x轴过载加速度测模块中r
g
满足：r
g
＝r
11
r
15
。3.根据权利要求1所述的一种侵彻过程复杂物理环境存储测试系统，其特征在于：所述运算放大器的基准电压v
ref
为：其中，在x轴磁场探测模块中满足：r1＝r9，r2＝r8；在x轴过载加速度探测模块中满足：r1＝r
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，r2＝r
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。4.根据权利要求1所述的一种侵彻过程复杂物理环境存储测试系统，其特征在于：所述运算放大器输出电压v
out
为：v
out
＝v
ref
g
×
(v
in
( )
‑
v
in
(
‑
))；其中，v
in
( )和v
in
(
‑
)分别为运算放大器的3和2引脚的输入电压值，即在x轴磁场探测模块中满足：v
in
( )＝vx ，v
in
(
‑
)＝vx
‑
；在x轴过载加速度探测模块中满足：v
in
( )＝vxout ，v
in
(
‑
)＝vxout
‑
。5.根据权利要求1所述的一种侵彻过程复杂物理环境存储测试系统，其特征在于：所述y、z两轴磁场探测模块的信号放大电路、信号滤波电路与x轴相同。6.根据权利要求1所述的一种侵彻过程复杂物理环境存储测试系统，其特征在于：所述y、z两轴过载加速度探测模块的信号放大电路、信号滤波电路与x轴相同。

技术总结
一种侵彻过程复杂物理环境存储测试系统，包括三轴磁场探测模块、三轴过载加速度探测模块以及数据存储模块；所述三轴磁场探测模块主要包括磁传感器电路、信号放大电路以及信号滤波电路，所述三轴过载加速度探测模块主要包括过载加速度传感器电路、信号放大电路以及信号滤波电路，所述数据存储模块主要包括控制芯片U7、存储芯片U8，该系统能同时探测三轴磁场与三轴过载加速度信号，进行复合探测，存储侵彻过程中复杂物理环境下的磁场与过载加速度数据，供分析侵彻过程实际磁场与过载加速度情况，指导制定合适的计层策略。指导制定合适的计层策略。指导制定合适的计层策略。


技术研发人员：李长生 朱传俊 彭军伟
受保护的技术使用者：南京理工大学工程技术研究院有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2021/11/16