摘要：本文分析了机械冲击记录仪的不足，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

    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，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，横梁上装有3只记录笔，分别记录X、Y、Z3条轴线方向的冲击力。纸带的两侧有时间坐标，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，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

    设备，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，加速力可以是常量，也可以是变量。加速度传感器基本的原理就是由于加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。