CPLD控制的低功耗爆炸场温测系统设计

"基于CPLD的低功耗爆炸场温度测试系统" 本文介绍了一种针对恶劣环境，特别是爆炸场温度动态变化测量的低功耗测试系统。该系统的设计旨在为炸药或相关弹药的爆炸参数分析提供准确的数据支持。采用CPLD（复杂可编程逻辑器件）作为核心控制器，结合钨铼热电偶温度传感器，以及高效的电源管理模块和动态存储测试技术，确保在极端环境下获取可靠且低功耗的温度数据。 动态存储测试技术是该系统的关键特性，它能够在不影响测量的情况下实时捕获和存储温度变化信息，待实验结束后通过计算机进行后期处理。这种技术允许在不干扰爆炸过程的前提下，收集到爆炸场内温度变化的详细数据。 系统总体设计包括以下几个部分： 1. 温度传感器：使用钨铼热电偶，这是一种高精度、宽温域的传感器，能适应爆炸环境下的高温变化。 2. 模拟电路：负责将传感器的微弱电压信号放大和滤波，提高信号质量。 3. A/D转换器：将经过处理的模拟信号转换为数字信号，便于数字系统处理。 4. FIFO（先进先出）缓冲区：存储从A/D转换得到的数字信号，确保数据传输的连续性。 5. 存储器：长期保存FIFO中的数据，直到系统完成数据采集。 6. 电源管理模块：优化能源效率，降低整体系统功耗。 7. 接口电路：连接CPLD与计算机，实现数据的读取和传输。 在关键技术方面，选择CPLD作为主控芯片，是因为CPLD具有高度可编程性和灵活性，可以根据需要配置成各种功能单元，如A/D转换控制、FIFO管理和接口逻辑等。此外，CPLD还提供了足够的资源来集成电源管理模块和其他必要的控制逻辑。 整个系统的工作流程大致如下：温度传感器感应到环境温度变化，产生的电信号经过模拟前端处理后，由A/D转换器转化为数字信号，这些数字信号被暂存在FIFO中，然后按顺序写入存储器。在安全的时刻，通过接口电路将存储器中的数据传送到计算机进行分析。 通过这种设计，系统能在爆炸场的恶劣条件下，实现高精度、低功耗的温度测量，为炸药性能评估和爆破效果研究提供宝贵数据。同时，系统的可扩展性和适应性使其可以应用于其他高温环境监测领域，展示了其在温度测量技术领域的创新应用。