低功耗冲击记录仪

2019-08-03 20:01发布

引言   
随着工业自动化水平的不断发展,产品质量监测、控制手段已经成为保证产品质量标准的不可缺少的一环。许多对装配有较高要求的产品,在运输过程中也同样对受到的冲击有极限要求。受到超过极限的冲击将给产品带来伤害,为企业带来不必要的损失。为监测运输过程,目前通常的做法是随产品一起安装冲击记录仪。   
当前,国内普遍使用的冲击记录仪都是机械式冲击记录仪,其内部构造像一台照相机,有上下两个纸带卷筒,将记录纸带放入上纸筒,纸带的始端插入下纸筒。在纸带上方有一个固定记录笔的金属横梁,横梁上装有3只记录笔,分别记录X、Y、Z 3条轴线方向的冲击力。这种机械式冲击记录仪的缺点主要体现在以下几个方面:   
机械式冲击记录,记录纸长度有限可记录的冲击数据也就有限,没有时间日期标志,只有时间坐标;记录冲击范围只有±5g,达不到标准较高的单位(如国家电力公司)±10g的要求;为达到三维检测的要求,同时要安装三台才可以,且安装及读取都不便;机械式冲击记录仪使用压感式记录纸,一方面国内很少能买到这种纸,另一方面记录纸在潮湿的季节或地区使用时经常出现卡纸、受潮等现象,从而造成丢失记录数据的严重问题;在运输时有时因运输方式的不同如海洋运输时振动幅度过大、振动次数过多、同时还需要经历铁路、公路不同的运输方式才能到达安装现场等因素,经常出现记录纸不够长,未到目的地而记录纸已用完,丢失了很多重要数据。   
随着微电子技术的迅速发展,特别是电子加速度传感器技术和单片机技术的迅猛提高,电子智能型冲击记录仪应运而生,为高精密产品的运输提供可靠的保障,给智能货车技术的发展。
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11条回答
51xlf
2019-08-04 17:25
选用运算速度快的算法   
针对本项目要处理的数据等具体问题,合理选用运算速度快、精度高的新算法,能减少CPU运行时间。
尽量用定时中断替代软件延时   
在间断测量的情况下,应采用外部中断或内部定时/计数中断,不要采用软件延时,以减少CPU运行时间。单片机的外部中断源不够用时,可方便地扩充。
尽量用静态显示替代动态显示   
选用具有数据锁存、译码、驱动和显示功能的LCD显示组件,只要组件不掉电,数据一直保留,内容一直显示,直到单片机对其刷新。
缩短通信时间    用RS-232通信接口通信时,若通信的数据量较大,应提高传输的波特率,缩短通信时间。可采用高效率的编码方式,如BCD码的编码与ASCII码相比,效率提高一倍。发送和接收时不要循环等待,而应采用串行中断。
硬件软化   
传统的硬件滤波电路(如有源滤波器)本身耗电可观,且不需要其工作时难以控制其不耗电,故功耗相对较大。改用软件滤波可克服功耗大的缺点。
降低时钟频率    在满足运算速度要求的前提下,尽量降低时钟频率,可达到降低功耗的目的。降低时钟频率而不牺牲运算速度是目前单片机技术发展的特点之一。
降低供电电压    当外围器件与电路的工作电压不能低至单片机工作电压的下限或各部分电路的工作电压下限不尽相同时,不能象单片机那样由电池直接供电,可通过DC-DC变换器供电。DC-DC变换器芯片种类较多,大致可分为升压型、降压型和极性反转型,供电方式灵活,转换效率高(很多芯片达90%以上),体积小巧,使用方便。

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