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中北大学学位论文
多通道多功能数据采集系统设计
摘 要
武器装备在进行地面试验的过程中，需要对其关键部件的性能以及多种参数包括
姿态、振动、冲击、过载、温度、压力等进行测试，为了解决传统测试系统多台测试
设备协同工作带来的麻烦，需要设计一种便携式、集成多种测试功能的综合测试系统，
实现各类武器装备地面试验环节中多参数的测试。
依据某靶场环境测试系统的具体指标，以及总结多年靶场测试系统的经验，设计
了能够采集多种类型传感器信号的数据采集分析仪。该分析仪总共包括 32 路数据采集
通道，每路可对电压、全桥、半桥、四分之一桥、热电偶、IEPE 等多种传感器信号进
行采集并存储，试验过程中可以通过无线传输方式对数据采集分析仪进行远距离控制，
试验结束后通过千兆以太网将采集到的数据上传到计算机，最后通过动力学分析软件
对采集数据进行分析，完成对弹箭性能的研究。
本文详细介绍了数据采集分析仪的设计理念和研发过程中需要解决的实际问题；
其次，按照模块的设计思路详细介绍了数据采集板卡上的电源模块、激励源模块、基
准电源模块、多种传感器信号输入可调模块、信号调理模块、信号采集模块、串行数
据高速传输模块、信号存储模块等，还有主控板卡上的 FLASH 存储模块、千兆以太
网数据传输模块和 RS485 状态配置模块等，并给出详细的设计理念、原理图和调试结
果，同时对数据采集分析仪下位机软件部分功能设计思路进行了详细的介绍，包括不
同传感器信号的切换、多通道数据采集时序、高速串行数据 LVDS 传输、并行数据异
步存储等等；最后对数据采集分析仪出产试验方案以及实际应用做了简单的介绍。本
文所设计的数据采集分析仪具有体积小、质量轻、抗冲击、抗过载、防潮湿、易拆卸
等特点，根据其实际采集得到的数据分析，仪器可靠性高达到了设计要求，并且部分
指标的设计优于设计要求。
关键词：数据采集；千兆以太网；NAND FLASH；恒流源；LVDS
中北大学学位论文
Design of data acquisition system with multi-channel and multi-type
Abstract
In the process of weaponry testing on the ground, it is necessary to test its
performance about the key components and varities of parameters including
posture,vibration,shock,overload,temperature,pressure and order to solve the
problems bring by traditional test systerm when multiple devices need work
design a portable, integrated test system which integrates multiple functions,completed
various types of weapons test on the ground.
Based on the specific indicators of test systems about a shooting range ,and
experience gained in the past years that designed the range‟s test a
instrument that could collect a variety of sensor output signal which named