具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-10所示的一种火炮无线机械信号采集记录系统，本系统为一套从无线信号采集到记录分析，端到端的采集、分析系统，能够解决火炮机械信号采集困难、记录困难的问题，包括微型加速度传感器、无线机械信号采集设备和上位机，所述微型加速度传感器通过固定装置安装在火炮的相关位置，用于测量火炮运行过程中各部件的加速度，其与无线机械信号采集设备通过无线传输方式进行信号传输，所述无线机械信号采集设备负责采集和储存由微型加速度传感器采集的数据，所述上位机通过USB与无线机械信号采集设备连接，用于控制无线机械信号采集设备及微型加速度传感器的启停，以及获取采集设备存储数据，并对采集的数据进行处理、显示和分析。

优选的，所述的微型加速度传感器包括主控MCU、存储器、加速度传感器和电池：

（1）所述主控MCU采用TI公司小型化和低功耗设计的CC1310，用于发射频率低于1GHz的射频，实现与加速度传感器、存储器之间的信息传递；

（2）所述存储器采用华邦开发的、便于灵活设计数据存储方案的W25Q256 NORFLASH，用于存储火炮各部件所采集的数据；

（3）所述加速度传感器采用AD公司的ADXL375 3轴MEMS加速度计，具有高达±200g的高分辨率测量范围，且支持低功耗模式和基于运动的智能电源管理，可以极低的功耗进行阈值感测和运动加速度测量，用于测量火炮组件的运动加速度；

（4）所述电池采用电池容量为200mAh/3V、最大放点电流为20mA的高性能钮扣电池，用于为主控MCU、存储器和加速度传感器供电，保障微型加速度传感器正常运转。

优选的，所述的无线机械信号采集设备包括主控模块、无线模块、存储模块、通讯模块和供电模块；

（1）所述主控模块采用CC1310无线芯片，用于控制无线模块、存储模块、通讯模块和供电模块动作，负责无线机械信号采集系统的信息集中、存储、分析和决策；

（2）所述无线模块集成滤波电路，匹配网络，天线和I/O连接器，用于通过无线传输方式搭建与微型加速度传感器之间信息传输的通道，实现接收微型加速度传感器采集的数据的功能，同时可根据主控模块输出的模拟信号实现对微型加速度传感器的命令操作；

（3）所述存储模块选用非易失存储器W25M02GV，容量2Gbit，工作电压2.7~3.6V，最大工作电流25mA，待机电流20uA，用于存储主控模块的历史数据以及为主控模块提供历史数据；

（4）所述通讯模块采用CH340模块，将串口数据转换为USB数据，通过电缆与主机相连，用于实现主控模块与上位机之间的通讯，传输无线机械信号采集设备的信号，以及实现对无线机械信号采集设备的命令；

（5）所述供电模块采用LM1117芯片，将5V电源转换为3.3V提供给主控模块和存储模，为主控模块、存储模块和通讯模块供电，保障无线机械信号采集设备正常运转。

优选的，所述的上位机可实现对微型加速度传感器的唤醒、启动、数据传输、数据擦除功能。

优选的，在具体使用过程中，所述微型加速度传感器的状态分为待机、主任务、测量、数据传输等4种状态；待机任务在满足长时间、低功耗的要求的同时，还能接收无线指令转换到主任务，进入工作状态；主任务中，传感器实现各种短时间、一次性的功能，对于测量和数据传输这两个耗时可能较长的功能，采用专用的任务来实现。

优选的，所述的微型加速度传感器的主体结构由转接头、电池腔座、上盖组成，该型传感器构造简单，维护方便，下部转接头为304不锈钢材质，中部电池腔座为铝合金材质，电池内嵌于其内腔孔内，上部上盖为尼龙材质，控制板部分通过螺钉与上盖连接，其中天线部分与上盖顶部贴合，方便无线信号的接收与发送。

优选的，所述的上位机可以实现以下功能：

（1）连接无线机械信号采集设备；

（2）启动测试（唤醒传感器并启动测试）；

（3）启动传输；

（4）显示接收数据；

（5）显示无线机械信号采集设备历史数据列表；

（6）显示传感器工作状态；

（7）导入传感器历史数据。

优选的，为了对所述微型加速度传感器6进行固定和安装，防止其在火炮发射时损坏，避免经济损失，所述固定装置包括固定箱体1和箱盖2，所述箱盖2翻转盖合在固定箱体1上，在固定箱体1内部形成用于安装微型加速度传感器6的安装空腔，为对微型加速度传感器6进行固定和安装，在所述空腔内由上到下依次设置有导向机构5和快速弹出机构4，所述快速弹出机构4与设置在箱盖2上的压紧机构配合使用，对微型加速度传感器6进行固定，且为在使用时对微型加速度传感器6进行散热，在所述箱盖2的两侧还对称设置有散热-过滤机构3。

优选的，所述固定箱体1包括一体成形的固定底座11和箱体本体12，所述固定底座11设置在箱体本体12的底部，所述导向机构5和快速弹出机构4均设置在箱体本体12内，且在所述箱体本体12上还对称设置有安装卡槽，所述散热-过滤机构3可拆卸的安装在安装卡槽内，对微型加速度传感器6进行通风散热；所述固定底座11上设置有紧固连接孔111，所述紧固连接孔111与紧固螺杆8配合使用，将固定装置安装在火炮上，对微型加速度传感器6进行固定，且为增强安装后的牢固性，在所述固定底座11的底面还嵌设有固定磁铁7。

优选的，在安装微型加速度传感器6的过程中，为对其进行导向，以便快速安装，所述导向机构5包括弧形导向板51和第一导向弹簧52，所述弧形导向板51的弧面与箱体本体12的内壁相对设置，且弧形导向板51的上端与箱体本体12的内壁铰接连接，下端为自由端，所述第一导向弹簧52设置在弧形导向板51的弧面与箱体本体12的内壁之间，在挤压变形后对弧形导向板51进行复位；在安装微型加速度传感器6的过程中，微型加速度传感器6的侧壁与弧形导向板51的外壁接触和挤压，使得弧形导向板51向下变形，所述第一导向弹簧52同时被挤压变形，对微型加速度传感器6进行导向，并在微型加速度传感器6安装完成后，可以利用第一导向弹簧52对弧形导向板51进行复位。

优选的，为在微型加速度传感器6安装后起到减震作用，对微型加速度传感器6进行保护，防止微型加速度传感器6由于外部振动而损坏，同时便于取出微型加速度传感器6时，微型加速度传感器6可以快速弹出，设计所述快速弹出机构4包括卡紧盒41、第二弹出弹簧43和若干导向滚珠9，所述卡紧盒41安装在箱体本体12的下端，所述微型加速度传感器6安装在卡紧盒41内，且在卡紧盒41的两端外侧壁上均设置有卡槽，所述卡槽与设置在箱体本体12内侧壁上的滑槽125配合使用，即卡槽与滑槽125相互配合，形成一个导向槽，所述导向滚珠9安装在卡槽与滑槽125之间的导向槽内，且在所述卡紧盒41的底部设置有限位卡板42，所述限位卡板42的外端部伸入滑槽125内，在卡紧盒41上下运动时带动导向滚珠9上下运动，避免滚珠掉出，所述第二弹出弹簧43设置在卡紧盒41的底板与固定底座11之间，在微型加速度传感器6上部的压紧机构的压力撤除后，在第二弹出弹簧43的作用下，可以将所述卡紧盒41快速向上弹出，便于取出微型加速度传感器6；

优选的，为与快速弹出机构4配合使用，所述压紧机构设置在快速弹出机构4的正上方，包括盖板21、压板22、顶紧螺栓23和第三紧压弹簧25，所述盖板21与箱体本体12的一侧上端部铰接，使得盖板21可以相对箱体本体12翻转，在盖板21上对称设置有若干连接套筒，所述连接套筒与顶紧螺栓23螺纹连接，所述顶紧螺栓23的螺杆端部与设置在压板22背侧的受力板27配合使用，即在使用时所述顶紧螺栓23的螺杆端部紧顶在受力板27上，所述压板22通过第三紧压弹簧25安装在盖板21的内侧面上，且为对微型加速度传感器6的上表面进行保护，在所述压板22内侧设置有橡胶缓冲垫24；即在微型加速度传感器6安装在卡紧盒41内后，将所述盖板21下翻，然后通过调节顶紧螺栓23，使得顶紧螺栓23紧压在受力板27上，使得压板22向下运动，将橡胶缓冲垫24紧压在微型加速度传感器6的上表面上，与快速弹出机构4配合使用对微型加速度传感器6进行固定；同时由于所述压板22向下运动，还兼具一定的锁定功能，避免微型加速度传感器6掉出。

优选的，为便于微型加速度传感器6的安装和避免微型加速度传感器6掉出，在所述盖板21与箱体本体12之间还设置有锁紧机构，所述锁紧机构包括锁舌26、锁槽121、锁块126和第五锁定弹簧127，所述锁舌26设置在盖板21的下侧，且下端面为圆弧面，所述锁槽121设置在箱体本体12的上端面上，且与锁舌26配合使用，即在盖板21盖合时，锁舌26紧插在锁槽121内，所述锁块126活动设置在锁槽121一侧的锁定调节槽128内，且其伸出锁槽121的一端端部与设置在锁舌26上的锁定卡槽261配合使用，即在锁定时，所述锁块126的锁定端部紧卡在锁定卡槽261内，对其进行固定，所述锁块126通过连接板129安装在锁定调节槽128的端部，且在锁块126上远离连接板129的一端还设置有限位环1261，所述第五锁定弹簧127安装在连接板129与锁定调节槽128之间，所述锁块126的外侧端部还设置有拉环1262，在使用时，将所述盖板21向下翻转，所述锁块126在锁舌26的外部压力下向后运动，将锁舌26安装在锁槽121内，然后在第五锁定弹簧127恢复形变的作用力下，所述锁块126重新向前运动，卡入到锁定卡槽261内，实现锁定。

优选的，为进行通风和散热，在所述箱体本体12的外侧卡槽内设置有风扇123和通风孔124，所述通风孔124贯穿箱体本体12的侧壁设置，当风扇123工作时，通过通风孔124将微型加速度传感器6产生的热气换出，进行换气，实现气体流通；所述散热-过滤机构3包括可拆卸框体31和快速安装组件，所述可拆卸框体31的框体空槽内安装有滤网32，利用滤网32对换入的外部空气进行过滤，避免灰尘进入墙体内部。

优选的，为实现所述散热-过滤机构3的快速安装和拆卸，所述的快速安装组件对称设置在可拆卸框体31的四个角框上，包括锁销33和第四弹出弹簧63，所述锁销33活动插设在可拆卸框体31外侧的活动插槽35内，且与设置在箱体本体12外侧壁上的插孔122配合使用，即在安装后，所述锁销33插入插孔122内部，所述第四弹出弹簧63活动套设在锁销33上，且在所述锁销33上设置有调节把34，所述调节把34穿过调节槽311设置，便于手动调节，取下和安装散热-过滤机构3。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。