本文關(guān)鍵詞：遠距離寬范圍溫度信號測試技術(shù)研究

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【摘要】：在火箭發(fā)射過程中，發(fā)射塔架要承受上千度的高溫，這在一定程度上對發(fā)射塔架造成了損壞，在經(jīng)過多次火箭發(fā)射任務(wù)之后很可能使發(fā)射塔架的狀態(tài)變得不穩(wěn)定，這會給火箭的發(fā)射任務(wù)帶來不確定的因素，進而可能導(dǎo)致任務(wù)的失敗，有必要對火箭發(fā)射引起的溫度環(huán)境效應(yīng)進行監(jiān)測，溫度信號可以為發(fā)射塔架的健康評估和壽命預(yù)測提供依據(jù)。基于此，本文針對火箭發(fā)射環(huán)境效應(yīng)的特點設(shè)計了溫度測試儀，對火箭發(fā)射時引起的溫度環(huán)境效應(yīng)進行監(jiān)測。 本論文在深入研究需求背景的基礎(chǔ)上，設(shè)計了發(fā)射場發(fā)射效應(yīng)溫度測試儀。溫度測試儀包括熱電偶、變送器，采編存儲器三部分。采用了熱電偶作為前端溫度傳感器。熱電偶用來感應(yīng)發(fā)射產(chǎn)生的溫度變化，將溫度信號變化為電壓信號；設(shè)計了變送器的硬件電路，使熱電偶的輸出電壓信號放大后轉(zhuǎn)變?yōu)?mA～20mA的電流信號傳送到采編存儲器，這樣克服了復(fù)雜環(huán)境對信號的干擾；采編存儲器設(shè)計了4個采集存儲模塊，每個采集存儲模塊有16路采集通道，，共64路采集通道，保證塔架各層各方向能分布測點。各采集存模塊由電流轉(zhuǎn)電壓模塊、抗混疊濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA控制模塊，F(xiàn)LASH模塊組成。變送器與采編存儲器之間采用了50米長的線纜連接；變送器由熱電偶冷端補償和放大電路，以及0～5V電壓轉(zhuǎn)4mA～20mA電流電路組成。由于發(fā)射過程中在很短的時間內(nèi)塔架某些部位溫度上升到近千度，所以采用5倍采樣率對溫度信號進行采樣；利用FPGA的并行特性對多片ADC進行同步采樣控制；采用了線性擬合和多項式計算對熱電偶輸出信號進行線性化處理，使測量精度提高。最后對設(shè)計的測試儀進行了初步測試。 通過測試，本設(shè)計的測量精度達到了±5℃，符合設(shè)計要求。變送器和采集存儲電路可以滿足對航天發(fā)射場火箭發(fā)射時溫度環(huán)境效應(yīng)監(jiān)測的需求。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V553.1

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本文編號：1265208