2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖2 示出測試儀器的組成。在碰撞試驗(yàn)斜面的特定位置, 固定一對紅外發(fā)光管和接收管, 一直處于感應(yīng)狀態(tài), 而在被測產(chǎn)品載體的相應(yīng)位置裝上一個寬度 L的窄條( 可阻擋紅外線透過); 調(diào)整紅外發(fā)光管和接收管位置調(diào)整結(jié)構(gòu)、窄條調(diào)整裝置, 使得當(dāng)載體由初始位置運(yùn)行至距碰撞體 L 遠(yuǎn)時, 窄條阻擋紅外發(fā)光管, 數(shù)據(jù)采集處理模塊采集信號, 儀器開始計(jì)時; 而當(dāng)載體即將與碰撞體接觸時, 窄條脫離紅外發(fā)光管發(fā)射的光束,紅外發(fā)光管和接收管又處于感應(yīng)狀態(tài), 數(shù)據(jù)采集處理模塊再次采集信號, 計(jì)時結(jié)束。根據(jù)信號的不同, 系統(tǒng)啟動軟件模型進(jìn)行處理, 也就是說載體與碰撞體接觸時, 運(yùn)行 L 位移所用的時間 T 可以獲得。根據(jù)公式: V=L/T。其中, V 為平均速度。這段距離的平均速度也可求得。如果窄條足夠窄, 該平均速度理論上等于載體與碰撞體接觸時的速度。系統(tǒng)能將速度及日期、時間傳送給顯示裝置和打印裝置, 就可進(jìn)行實(shí)時顯示、打印。

2.2 電路設(shè)計(jì)

紅外接收管的輸出是一個脈沖信號, 經(jīng)光隔去干擾后, 由驅(qū)動電路將信號提供給 8031 單片機(jī)的中斷口, 中斷響應(yīng)后, CPU 執(zhí)行中斷服務(wù)程序, 用已建立的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出載體與碰撞體接觸時的瞬時速度, 然后通過串行接口將數(shù)據(jù)傳送給顯示裝置, 實(shí)時顯示碰撞瞬間的時間與速度, 再通過并行接口將數(shù)據(jù)傳送給打印裝置, 實(shí)時打印碰撞瞬間的時間與速度, 其原理框圖見圖 3。

3 總結(jié)