高速轉(zhuǎn)臺(tái)環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)壓力測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、高速旋轉(zhuǎn)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火產(chǎn)生的壓力是研究發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)效應(yīng)下性能的重要參數(shù)之一。如何獲取準(zhǔn)確的壓力數(shù)據(jù)是構(gòu)建可靠測(cè)量系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。以往的壓力測(cè)量方案都有著系統(tǒng)龐大，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高，無法實(shí)時(shí)監(jiān)控等不足。為了解決以上問題，本文設(shè)計(jì)出了一種可擴(kuò)展測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)上其它物理量、能進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高速轉(zhuǎn)臺(tái)環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)壓力測(cè)量系統(tǒng)。
　　本課題在綜合比較國(guó)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)，分析項(xiàng)目需求，確定

2、了電池供電，測(cè)試倉(cāng)存儲(chǔ)，無線實(shí)時(shí)傳輸?shù)姆桨福x擇了薄膜濺射式壓力傳感器，研究了旋轉(zhuǎn)對(duì)壓力測(cè)量和無線傳輸?shù)挠绊?，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件平臺(tái)和軟件實(shí)現(xiàn)。
　　系統(tǒng)硬件以嵌入式處理器STM32F407IG為核心搭建主控模塊，配合通用的信號(hào)調(diào)理模塊、射頻模塊、共形天線。信號(hào)調(diào)理模塊支持傳感器輸出4～20mA或0～5V標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)以及毫伏級(jí)小信號(hào)。主控模塊，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)存入128Gbit大容量NANDFlash中并通過射頻模塊發(fā)送出去，由

3、監(jiān)控終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這兩種數(shù)據(jù)管理方式，可以適應(yīng)不同環(huán)境下的試驗(yàn)要求。射頻模塊選用ZigBee片上系統(tǒng)解決方案，并配備射頻前端放大器，在網(wǎng)內(nèi)廣播通信。使用HFSS軟件仿真設(shè)計(jì)的圓柱微帶共形全向天線，能夠確保試驗(yàn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)過程中，接收和發(fā)送的連續(xù)性。在此硬件基礎(chǔ)上，本文編寫了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)軟件和射頻通訊軟件。
　　本文最后介紹了硬件平臺(tái)和整體性能測(cè)試。結(jié)果表明，各模塊可以實(shí)現(xiàn)基本功能，對(duì)未來獲取更加精準(zhǔn)的壓力數(shù)據(jù)具有工程參考價(jià)值和應(yīng)用