4。1。1  加速度传感器的选择 11

4。1。2  前置电荷放大器的设计 12

4。1。3  加法电路的设计 13

4。1。4  开关电路的设计 15

4。1。5  电路仿真 15

4。2  实时数据采集系统处理系统设计 18

4。2。1  单片机的选择 18

4。2。2  A/D转换 20

4。2。3  电路PCB板设计 21

4。3  本章小结 27

5  实时数据采集系统电路测试与实验 28

5。1  实时数据采集系统电路测试 28

5。2  实验 29

5。3  本章小结 31

结  论 32

致  谢 33

参 考 文 献 34

1  绪论

引信是利用环境信息、目标信息或目标区信息、或按预先设定的条件，在保证勤务处理和使用安全的前提下，在能使弹丸战斗部对目标发挥最大效能的最佳时机或位置起爆或引燃弹丸战斗部装药的系统（或装置）[1]。由于现代战争已经发生了巨大的变化，各种概念和新式武器层出不穷，从而使得引信的概念也发生了变化，现代武器系统中的引信，已经能够起到探测目标、识别分辨目标、自动选择最佳炸点、控制弹丸或战斗部有效杀伤和摧毁目标的作用，因此，现代引信的概念除了起爆外，还是一种信息探测和处理装置、控制装置。随着微电子技术、计算机技术和信息数字化技术的发展，各种高新概念被用在武器系统中，出现了新型的智能化引信，且引信朝着高安全性、高可靠性和高有效性，灵巧化、多功能化和低成本化趋势发展。

目前国内外引信的发展特点和主要趋势包括：信息化、微小型化、增强抗干扰能力、提高炸点控制精度、采用高能量小体积电源等。微机电系统（MEMS）具有微型化、集成化、大批量生产和成本低廉的特点，尤其适合在引信中应用，为推动引信微小型化提供了技术支撑[2]。在引信中采用MEMS技术，可以是引信在有限的空间内集成更多的传感器和控制元件，提高引信可靠性，更可以提高引信的环境识别能力，使弹药系统更加智能[3]。

现代引信需要小体积、高效能、快速供电的引信电源来适应引信对信息接受的快速性和准确性的要求[4]。MEMS技术结合固态薄膜锂离子电池可以进一步提高电池能量密度，实现引信新型电源的小体积和高性能。而引信电源快速供电的性能需要利用相应的接电开关来实现。基于MEMS技术的接电开关用于引信电源管理中，大幅度节省了引信电源系统空间，既可以保证引信电源的快速供电，还可以提高引信电源及后续电路的安全性。

一直以来，国内很多单位和高校都致力于推动MEMS接电开关的研究，接电开关的适用范围和实现原理都在不断地进步和扩大。

中国工程物理研究院的王超、陈光焱等人在2013年提出的基于平面矩形螺旋梁的低g值微惯性开关的研制[5]；沈阳理工大学的刘双杰等在2014年设计的一种具有阀值可调动功能的微机电惯性开关[6]；西南科技大学的徐媛等人在2014提出的一种基于MEMS技术的水银微流体惯性开关[7]；北京航天微机电技术研究所的李慧娟等人在2015年初设计的一种低电压驱动的双稳态电磁型MEMS接电开关结构[8]；以色列学者Y Gerson等在《Meso scale MEMS inertial switch fabricated using an electroplated metal-on-insulator process》中提出了一种在绝缘体上电镀金属制成的MEMS微惯性开关[9]；2014年，Wenguo Chen等在发表的论文《A laterally-driven micromachined inertial switch with a compliant cantilever beam as the stationary electrode for prolong contact time》中，提出了一种利用柔性悬臂梁来延长接触时间的微机械惯性开关[10]；美国学者James M。Slicker在2011年提出了一种新型的接电开关[11]，其结构在一定程度上改善了自锁条件。由此可知，MEMS微惯性开关现在技术成熟，并被广泛应用，而且一直在通过研究来改善开关的性能。