某飞行器动态试验中多通道数据测量装置的设计与实现

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1、图书分类号TN431.2密级非密注1UDC654硕士学位论文某飞行器动态试验中多通道数据测量装置的设计与实现王敏指导教师（姓名、职称）任勇峰（教授）、侯卓（讲师）申请学位级别工学硕士专业名称电路与系统论文提交日期2015年5月20日论文答辩日期2015年5月23日学位授予日期年月日论文评阅人史建芳（教授）、谭秋林（教授）答辩委员会主席蓝鲲（研究员）2015年5月20日中北大学学位论文某飞行器动态试验中多通道数据测量装置的设计与实现摘要本课题来源于某研究所的弹上测量系统工程项目，其设计的数据测量装置主要用于采集和存储某型号飞行器动态试验过程中弹

2、体冲击与振动、尾罩位移、内壁温度、气动噪声等环境参数，三轴过载与角速率、飞行器运动速度与加速度等运动参数，同时还检测自身的相关指令、热电池电压和关键点间绝缘电阻等隔离信号。本文重点从数据测量装置的硬件设计、控制逻辑设计、关键信号调理电路三大方面进行了具体的介绍。在硬件电路设计上，主要分为供电电路模块、主控制电路模块和存储器电路模块。供电模块主要是在飞行器动态测试中为整个数据测量装置供电，是整个测量装置的能量来源；主控制模块是整个测量装置的核心部分，主要功能是控制数据的采集与存储，硬件电路由FPGA周围配置电路、指令信号接口电路、模数转换电路等

3、组成；存储器硬件电路模块采用了双备份设计，确保试验数据回收的准确性与可靠性。在控制逻辑设计上，对整个控制逻辑的工作时序与流程进行了总体设计，按具体实现功能不同分指令信号消抖、两级模拟开关切换和AD转换、FIFO模块缓冲数据、存储器存储与读数进行了详细的介绍。最关键的是信号调理电路的设计，本文针对各种类型传感器输出信号的类型不同、幅值不同、引入干扰不同等，选取了温度、脉压、惯组三种具有代表性的关键信号，设置了相应的传感器信号转换电路、放大电路、滤波跟随等电路进行信号的预调理，最终达到可以被AD芯片准确转换为数字量进行存储。最后对数据测量装置的相

4、关功能进行了实验测试，通过相关测试说明了设计的可靠性与准确性。本课题依托的数据测量装置已经成功应用于飞行器的动态试验中，实现了对环境参数、运动参数等相关数据可靠性采集和存储。关键词：数据测量装置，控制逻辑，数据采存硬件电路，信号调理中北大学学位论文DesignandImplementationofMulti-ChannelDataandMeasuringDevicesinAVehicleDynamicTestingAbstractThisresearchsubjectisderivedfromanengineeringprojectabout

5、missilemeasuringsysteminacertaininstitute,andthedesigneddatameasuringdeviceismainlyusedtocollectandstorevariousparametersintheprocessofcertaintypeofaircraftdynamictest,ofwhichsomeareenvironmentparameterssuchasprojectileimpactandvibration,thetailcoverdisplacement,walltempera

6、ture,theaerodynamicnoise,andothersaremotionparameterssuchastriaxialoverloadandangularrate,vehiclespeedandacceleration.Meanwhilethisdatameasuringdeviceisabletodetectandcontrolisolationsignalssuchascommandsignal,thermalbatteryvoltageandinsulationresistance.Thispaperintroduces

7、threekeyaspectsofdatameasuringdeviceindetailwhicharehardwaredesign,controllogicdesignandkeysignalconditioningcircuits.Hardwaredesignmainlydividesintothepowersupplycircuitmodule,maincontrolcircuitmoduleandFLASHcircuitmodule.Powersupplymoduleisusedtosupplypowerwiththeentireda

8、tameasuringdeviceduringtheaircraftdynamictest,whichistheenergysourceofthemeasureme