PCB压电传感器驱动的冲击波存储测量系统设计与应用

本文档主要探讨了"基于PCB压电传感器的小型冲击波存储测试系统"的设计与实现，针对冲击波超压测试中的挑战，作者提出了一种创新的解决方案。研究背景是由于传统的冲击波测量方法存在局限性，因此需要开发一套高效、精确的测量设备。论文的核心技术采用了美国PCB公司的压电传感器，这种传感器以其高灵敏度和小型化特点在冲击波监测中显示出优势。 在系统设计中，作者重点设计了一个针对PCB压电传感器的电荷放大器，用于放大传感器接收到的微弱电信号，确保信号不失真。此外，还设计了滤波器，用于去除噪声和提高信号质量。系统的核心控制单元是现场可编程门阵列(FPGA)，它负责驱动外围的模数转换器(ADC)和先进先出缓冲器(FIFO)，实现了数据的实时采集和存储。通过FPGA的精确时序控制，能够确保系统在高速运行下仍保持稳定性能。 论文的关键部分是利用Modelsim软件进行关键时序仿真，这种方法在硬件设计初期就对系统行为进行了模拟，有助于发现潜在问题并优化电路设计。实验环节中，该系统被部署到距离爆炸源20米的位置，成功地捕捉到了冲击波超压信号，并展示了所测得的波形，证明了系统的实用性和有效性。 关键词包括“存储测量”、“冲击波”、“FPGA”以及“Modelsim”，这些都是论文的核心技术点，表明了作者在设计过程中注重结合现代集成电路技术和高级仿真工具，以提升冲击波测量的精度和效率。 总结来说，这篇论文不仅介绍了基于PCB压电传感器的小型冲击波存储测试系统的设计思路和技术实现，还展示了其在实际应用中的性能验证，为冲击波超压测量领域的工程师提供了有价值的研究参考和技术借鉴。