数据采集板的设计原理及汽车碰撞实验车载测试系统的设计

　　一种在自行研制的车载测试系统中使用的数据采集板，阐述了其硬件结构和软件设计。该数据采集板采用单独的MCU控制，采集电路以一片12位高速A/D芯片MAX120为核心，数据采用了循环存储的思想，数据采集实现了多通道的同步、高速，并实现了冲击条件下的大容量数据的可靠保存。实验证明了这种采集板的可靠性。

　　在汽车被动安全性研究中，碰撞实验是一项关键性的实验，而通过合适的测量技术取得整车或零部件和模型假人的实验数据才能保证实验的成功。汽车碰撞实验中的电测量技术主要有两大类：一类是拖长线测量方式，一类是车载数据采集。随着研究的深入和对测量技术要求的提高，对后一种测量方式的需求更加迫切。汽车碰撞实验作为一项高速大冲击的实验，车载测试系统需要具备能承受大冲击、通道数多、大容量数据可靠存储及触发准确的特点。国外的碰撞实验车载测试系统已形成比较成熟的产品，但价格相当昂贵。而国内的测试设备也都是在各自领域研制．不适合在碰撞实验的恶劣环境条件下使用。

　　数据采集板是这种车载测试设备的核心，本文比较深入研究了一种用于该车载设备中的数据采集板。按照正面碰撞乘员保护的设计规则（ CMVDR294）中对测试仪器的规定，特本车载测试系统中的数据采集板每个通道采样频率设计为lOkHz，模拟信号转换为数字量采用12位的数字长度。考虑到信号后续分析处理的需要，在系统设计上使各通道信号采集完全同步。

　1 数据采集板的设计原理

　　车载测试系统采用多块数据采集板并行工作的方式，由单独主模块负责触发判断。每个数据采集板作为整个测试系统中的一个独立子模块，使用单独的MCU完成采集板的控制工作。同类采集板中大多是用一块A/D芯片负责一路通道信号采集来满足同时性的要求，但这样使大数目通道扩展很困难，并且使整个系统很庞杂，降低了碰撞时的可靠性。在本板设计中每块数据采集板使用一块A/D芯片实现四个通道信号的同步采集。这样通过减少芯片数量使采集板的可靠性得到提高。采集板结构示意图如图l。