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多传感器气动参数测试系统设计

作　者: 梁艳
导　师: 李永红
学　校: 中北大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 多传感器气动参数以太网传感器标定气密性
分类号: TP212.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 45次
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内容摘要

本文介绍了一种多传感器气动参数测试系统。针对飞行器风洞实验过程中测试数据复杂并且无法进行实际飞行实验的现状,尤其是薄翼模型,其有自身薄、且表面测试点密集、测试参数多等特点,使得测试更加困难,本文结合大量的实际工程实践,对传感器的结构及性能、智能传感器系统的理论进行了研究,设计了一种新型多传感器气动参数测试系统,即对风洞吹风实验中的翼型模型表面压力、温度等多参数进行测试、采集、储存并进行后期处理。样机已加工完成。文中介绍了数据采集部分、控制部分、以太网接口部分的设计细节,即依据设计要求的测试点密集、测试面小等条件,分析了现有各种压力、振动、温度传感元件的优缺点,根据课题需要选用小尺寸的传感元件,再对采集的传感器模拟信号进行调理,并在控制部分,完成数据信号的存储、传输,数据的传输即将实时数据传送至PC机,传输方式采用以太网,并给出了最后设计样机和结果;还介绍了传感器标定实验的详细设计,说明了如何实现标定并给出一次标定过程和数据;最后介绍系统装配,本系统要在风洞试验中完成测试,所以嵌入传感器的被测面的气密性是必须要保证的,这就要求在装配中每一步都要保证气密性。经过试验,本设计基本达到设计指标。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题背景及研究意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 本课题的主要研究内容  13-15
2 多传感器气动参数测试系统总体设计  15-17
3 多传感器气动参数测试系统硬件设计  17-42
  3.1 采集部分硬件设计  17-27
    3.1.1 传感器测试单元设计  17-18
    3.1.2 压力测试单元设计  18-20
    3.1.3 振动测试单元设计  20-24
    3.1.4 温度测试单元设计  24-27
  3.2 采集控制单元设计  27-30
  3.3 多路开关、A/D 转换及FIFO 的选择及设计  30-35
  3.4 传输部分硬件设计  35-42
    3.4.1 以太网适配器MCU 和以太网控制器芯片的选择  36-42
4 多传感器气动参数测试系统软件设计  42-56
  4.1 系统采集部分程序的设计  42-43
  4.2 系统传输部分程序的设计  43-49
  4.3 以太网传输协议的选择  49-50
  4.4 协议解析控制模块  50-56
    4.4.1 PC 机发送命令组织  51-54
    4.4.2 采集控制器接收数据的组织方式  54
    4.4.3 数据传输组织的方式  54-56
5 传感器的标定  56-68
  5.1 压力传感器的标定  59-64
  5.2 振动传感器标定  64-65
  5.3 温度传感器标定  65-68
6 系统装配与调试  68-71
  6.1 测试系统样图  68-69
    6.1.1 装配设计  68-69
  6.2 以太网传输部分调试  69
  6.3 数据采集部分调试  69-71
结论与展望  71-72
参考文献  72-75
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果  75-76
致谢  76

多传感器气动参数测试系统设计

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