一種新型殼體電容式壓力檢測系統的研究
發(fā)布時間：2021-11-05 12:19
在火炮射擊時，膛內的燃氣壓力及其變化不僅影響到火炮內彈道的性能，還將影響到武器彈藥系統設計的全局。因此，測量火炮膛壓的P-t曲線成為火炮系統設計和改進的主要依據之一。針對目前國內的測試儀不能滿足中小口徑火炮膛壓的測試，以及放入式電子測壓器成本高的特點，本文設計了一種新型的基于測壓器殼體的電容式壓力檢測系統，解決了膛壓測試過程中測試儀體積大及價格昂貴的問題。本文通過理論分析、計算機仿真以及實驗相結合的方法，展開了以下幾個方面的研究。（1）在變極距的電容式傳感器原理的基礎上，研制了一種基于測壓器殼體的同軸圓筒變極距電容式測壓器。依據厚壁圓筒的設計理論以及彈塑性力學理論，設計了測壓器外殼的結構，并利用ANSYS仿真軟件對其在600MPa壓力作用下的力學性能進行分析，驗證測壓器殼體設計的可行性，同時對殼體電容式測壓器的電容初值以及變化范圍進行初步的估算。（2）針對火炮膛內火藥燃燒的高溫高壓及強電磁干擾的惡劣環(huán)境，以及膛壓信號的特點研制了一種低功耗、小體積的瞬變微小電容檢測電路，該電路包括信號調理放大電路、電源管理模塊以及信號的采集存儲電路。對硬件電路、單片機的時序控制、采樣存儲模塊、以及上位機...
【文章來源】：中北大學山西省
【文章頁數】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
測量電路原理圖
電路原理圖 （b）電容放電時間脈圖 1.2 基于 V / T變換的小電容檢測電路= ∫ = t0001CItIdtUCUUCSS有SSUINTUItC ==00脈沖個數，T 為計數脈沖周期，和都為定值，0UIS則有 C 與簡單，且克服了零點漂移以及放大器的不穩(wěn)定性，但是種電容傳感器信號調理的新方法�？紤]到小電容信號受響，利用可編程電容電壓轉換集成電路 XE2004，設計了克服了微小電容測量過程中寄生電容的干擾，實現了高精
以及 MEMS 技術的逐漸成熟與發(fā)展，目前電有代表性的集成化電容檢測芯片有 HT133經在市場上出現，它們是市場上性能卓越的成芯片進行簡單的介紹：生產的HT133，可檢測的最大電容為30pF，分[15]；而德國另一家公司 ACAM 公司提出的的 PS021 芯片，通過編程設置可提供非常高z 和被測電容范圍為 5pF 的情況下，有效精0kHz[16]；由美國 IrvineSensors 公司推出的 M低，工作電壓為+5V，其可檢測電容范圍為z，可編程帶寬為 0.5~8kHz[17]；AD7151 芯pF-13pF，采樣頻率為 10Hz，分辨率能夠達到換器 AD7746 芯片，采用可編程的電容-數字
【參考文獻】：
期刊論文
[1]振蕩式微小電容測量電路[J]. 邵學濤,李新娥. 電子測試. 2011(01)
[2]18Ni馬氏體時效鋼強化方法概述[J]. 陳建剛,張建福,盧鳳雙,張敬霖,張建生. 金屬功能材料. 2009(04)
[3]電磁兼容與電磁兼容設計[J]. 白運芳. 無線電工程. 2008(11)
[4]內彈道的膛壓檢測方法研究[J]. 鄧欣偉. 沈陽理工大學學報. 2008(03)
[5]基于MS3110的差分電容檢測方法研究及其電磁兼容性設計[J]. 徐平,張勇,侯占強,江平. 儀表技術與傳感器. 2008(05)
[6]電磁兼容中的接地技術[J]. 張友林,魏長江. 煤炭技術. 2005(08)
[7]利用保角變換法計算兩平行圓柱電容[J]. 馮建武. 濟源職業(yè)技術學院學報. 2005(02)
[8]電容傳感器信號調理的新方法[J]. 謝楠,陳漢良,陳衛(wèi)民. 自動化儀表. 2005(03)
[9]基于V/T變換的電容傳感器新型電容測量電路[J]. 佘生能,孫士平. 現代測量與實驗室管理. 2005(01)
[10]厚壁圓筒在動載荷作用下的應力分析[J]. 蔣學東,李小平. 江蘇工業(yè)學院學報. 2004(03)
博士論文
[1]多層膜結構電容式壓力傳感器及其CMOS兼容工藝的研究[D]. 周閔新.東南大學 2006
碩士論文
[1]微小型電容式壓力測試儀的研究[D]. 李政清.中北大學 2012
[2]基于殼體電容的高壓傳感器仿真和實驗技術研究[D]. 劉飛.中北大學 2012
[3]微型殼體電容式電子測壓器的研究[D]. 葉娟.中北大學 2012
[4]放入式電子測壓器的智能化設計及校準技術研究[D]. 王卿.中北大學 2011
[5]基于電容傳感原理的電子測壓器的研究[D]. 邵學濤.中北大學 2011
[6]一體化電容式測壓器的研究[D]. 劉浪.中北大學 2010
[7]USB數據傳輸技術研究及其應用[D]. 申偉.中北大學 2009
[8]微型放入式電子測壓器研究[D]. 張小琴.中北大學 2009
[9]硅壓阻微壓傳感器的設計[D]. 尤彩紅.中北大學 2009
[10]基于單晶硅的電容式壓力傳感器的設計與檢測[D]. 郭強.廈門大學 2008
本文編號：3477786
【文章來源】：中北大學山西省
【文章頁數】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
測量電路原理圖
電路原理圖 （b）電容放電時間脈圖 1.2 基于 V / T變換的小電容檢測電路= ∫ = t0001CItIdtUCUUCSS有SSUINTUItC ==00脈沖個數，T 為計數脈沖周期，和都為定值，0UIS則有 C 與簡單，且克服了零點漂移以及放大器的不穩(wěn)定性，但是種電容傳感器信號調理的新方法�？紤]到小電容信號受響，利用可編程電容電壓轉換集成電路 XE2004，設計了克服了微小電容測量過程中寄生電容的干擾，實現了高精
以及 MEMS 技術的逐漸成熟與發(fā)展，目前電有代表性的集成化電容檢測芯片有 HT133經在市場上出現，它們是市場上性能卓越的成芯片進行簡單的介紹：生產的HT133，可檢測的最大電容為30pF，分[15]；而德國另一家公司 ACAM 公司提出的的 PS021 芯片，通過編程設置可提供非常高z 和被測電容范圍為 5pF 的情況下，有效精0kHz[16]；由美國 IrvineSensors 公司推出的 M低，工作電壓為+5V，其可檢測電容范圍為z，可編程帶寬為 0.5~8kHz[17]；AD7151 芯pF-13pF，采樣頻率為 10Hz，分辨率能夠達到換器 AD7746 芯片，采用可編程的電容-數字
【參考文獻】：
期刊論文
[1]振蕩式微小電容測量電路[J]. 邵學濤,李新娥. 電子測試. 2011(01)
[2]18Ni馬氏體時效鋼強化方法概述[J]. 陳建剛,張建福,盧鳳雙,張敬霖,張建生. 金屬功能材料. 2009(04)
[3]電磁兼容與電磁兼容設計[J]. 白運芳. 無線電工程. 2008(11)
[4]內彈道的膛壓檢測方法研究[J]. 鄧欣偉. 沈陽理工大學學報. 2008(03)
[5]基于MS3110的差分電容檢測方法研究及其電磁兼容性設計[J]. 徐平,張勇,侯占強,江平. 儀表技術與傳感器. 2008(05)
[6]電磁兼容中的接地技術[J]. 張友林,魏長江. 煤炭技術. 2005(08)
[7]利用保角變換法計算兩平行圓柱電容[J]. 馮建武. 濟源職業(yè)技術學院學報. 2005(02)
[8]電容傳感器信號調理的新方法[J]. 謝楠,陳漢良,陳衛(wèi)民. 自動化儀表. 2005(03)
[9]基于V/T變換的電容傳感器新型電容測量電路[J]. 佘生能,孫士平. 現代測量與實驗室管理. 2005(01)
[10]厚壁圓筒在動載荷作用下的應力分析[J]. 蔣學東,李小平. 江蘇工業(yè)學院學報. 2004(03)
博士論文
[1]多層膜結構電容式壓力傳感器及其CMOS兼容工藝的研究[D]. 周閔新.東南大學 2006
碩士論文
[1]微小型電容式壓力測試儀的研究[D]. 李政清.中北大學 2012
[2]基于殼體電容的高壓傳感器仿真和實驗技術研究[D]. 劉飛.中北大學 2012
[3]微型殼體電容式電子測壓器的研究[D]. 葉娟.中北大學 2012
[4]放入式電子測壓器的智能化設計及校準技術研究[D]. 王卿.中北大學 2011
[5]基于電容傳感原理的電子測壓器的研究[D]. 邵學濤.中北大學 2011
[6]一體化電容式測壓器的研究[D]. 劉浪.中北大學 2010
[7]USB數據傳輸技術研究及其應用[D]. 申偉.中北大學 2009
[8]微型放入式電子測壓器研究[D]. 張小琴.中北大學 2009
[9]硅壓阻微壓傳感器的設計[D]. 尤彩紅.中北大學 2009
[10]基于單晶硅的電容式壓力傳感器的設計與檢測[D]. 郭強.廈門大學 2008
本文編號：3477786
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