摘      要： 本文分析了机械冲击记录仪的不足控制工程网版权所有，设计了一种基于加速度传感器的冲击记录仪，该电路采用双CPU结构，提高了系统的数据处理能力，通过对实时数据的计算和存储，实现了全程运动（既运输）过程受冲击情况监测。

　　关  键  词： 冲击记录仪；加速度传感器；超低功耗

　　中图分类号： TP24             文献标识码：A

　　Realization of Ultra-Low-Power Shock Recorder Based on Accelerometer

　　Ni En-ming

　　（Supervision Center of Liaoning Expressway Administration，Shenyang 110003）

　　Abstract：In this paper, the deficiencies of machine shock reco

rder are analyzed. The method of design and realization of shock recorder based on the accelerometer is introduced. Double CPU is applied in the new system, it can develop the capability of data processing. By mounting the shock recorder on the goods, it can collect and calculate the real-time data to monitor and record all shocks that is exposed to the goods during its transportation. 

　　Key words：shock recorder, accelerometer ，ultra-low-power

 

　　1  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www.cechina.cn，其内部构造象一台照相机，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CONTROL ENGINEERING China版权所有，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。纸带的两侧有时间坐标CONTROL ENGINEERING China版权所有，一边确定受撞的时间。纸带上有条格，可读出受撞的格数值[1]。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，①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；②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；③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；④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CONTROL ENGINEERING China版权所有，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；⑤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。

　　因此，机械式冲击记录仪有着本身不可克服的缺点。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也应运而生，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[2]。

　　2  冲击记录仪的总体设计方案

　　本文设计的是一种基于电子加速度传感器的冲击记录仪，它的组成原理图如图1所示，包括MPS430单片机及开发板、数据存储单元、实时钟单元、看门狗单元、加速度传感器、信号放大与滤波单元、A/D转换单元以及PC机通讯接口、电源接口、液晶显示屏接口及单片机ISP（在系统编程）接口等部分。

　　该冲击记录仪在设计和实现过程中，主要解决以下几个主要问题：加速度传感器的选择、低功耗芯片的选择、主板电路的设计。

　　2.1  加速度传感器的选择：

　　加速度传感器是一种能够测量加速力的电子