电磁炮多路脉冲大电流测试系统设计

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1、万方数据·36·《测控技术》2013年第32卷第2期电磁炮多路脉冲大电流测试系统设计单体强1，陈雷1，赵志宁2(1．军械工程学院弹药工程系，河北石家庄050003；2．总参炮兵训练基地，河北宣化075100)摘要：为满足电磁炮多路瞬态脉冲大电流测试需求，以罗果夫斯基线圈为传感器，以PxI高性能数据采集卡和嵌入式控制器为硬件核心，以I—bWindows／CVI为虚拟仪器软件开发平台，采用多线程技术设计并实现了多通道脉冲大电流测试系统，并通过数据库实现测试数据的管理。实际应用表明系统实时性高、准确可靠，具有较高的安全性和良好的可扩展性。关键词：电磁

2、炮；脉冲大电流测试；虚拟仪器；多线程技术中图分类号：TM933．1文献标识码：A文章编号：1000—8829(2013)02—0036—03DesignofTestSystemforElectromagneticGunMlllti-ChamlelLargePlllsedCurrentSHANTi．qian91，CHENLei1，ZHAOZhi．nin92(1．DepanmentofAm舢nitionEn矛neering，OrdnanceEn百neeIingCoUege，Shijiazhuang050003，China；2．ArtiUeryTra

3、iningBaseofGeneralSta皿xuanhua075100，China)Abstract：Tomeettherequirementofmeasuringmulti-channella玛epulsedcurrentofelectromagneticgun，a—doptingRogowskicoilassensor，usingembeddedcontrollerandhighpeIfon_IlancePxIDAQcardasthehard—warecoreinthissystem，usingLabWindows／CVIasVirtuaL

4、linstIumentsofhVaIepl￡心姗，andadotpingmulti—thI-eadtechnologythemulti-channella略epulsedcun-enttestsystemisdesignedandrealized．ThetestingdataisadministeI℃dbydatabaseinthissystem．Thepracticalapplicationshowsthatthistestsystemhashighreal-timepe南瑚anee，aceuracyandreliability，asweUa

5、shi曲secu矗tyandweUexpansibility．Keywords：electmmagneticgun；largepulsedcurrenttesting；virtualinstruInent；multi—threadtechnology电磁炮是电磁发射技术在军事领域的应用之一，它利用多级高功率脉冲电源模块放电产生的电磁力来驱动和持续加速射弹，而影响电磁加速性能的一个非常重要的参数就是电源放电所产生的脉冲冲击大电流，其值可达兆安级，且频率较高。通常，电磁炮脉冲大电流的测试是利用传统仪器的叠加进行的，其设备连接复杂、抗干扰能力差、可靠

6、性低，且没有相应的计算机接口，配合数据分析与处理十分困难。此外，由于电磁发射所处的特殊环境，使得信噪比降低而影响最终的测量精度。鉴于电磁炮脉冲大电流测试的特殊要求和虚拟仪器技术在现代测试领域的广泛应用，设计并实现了基于虚拟仪器的电磁炮多路脉冲大电流测试系统。收稿日期：2012—01—14作者简介：单体强(1987一)，男，山东高密人，硕士研究生，主要研究方向为机电系统检测技术与电磁发射技术。1电磁炮脉冲大电流的产生电磁炮的充放电回路如图1所示。它的工作原理为：首先闭合开关J，直流电压通过DC—DC变换器变为几千伏至几万伏的高电压，利用这个高电压

7、向储能电容器充电，充电完毕后，断开开关J，然后通过触发控制电路向开关s发出触发信号，使得开关s导通，电容器在极短的时间内向驱动线圈放电，产生脉冲冲击大电流。根据楞次定律可知，脉冲大电流会在驱动线圈内产生极强的磁场，线圈内放置的金属射弹因受到电磁力的作用而加速运动⋯。图l电磁炮充放电回路万方数据电磁炮多路脉冲大电流测试系统设计·37·2测试系统硬件设计2．1系统硬件总体构成在整个电磁炮系统中包含多级如图1所示的充放电单元。由于测试通道较多，同时考虑系统应具备良好的可扩展性，故采用了PXI总线集成测试技术。测试系统硬件总体构成如图2所示，包括大电流

8、传感器组、信号调理板、PⅪ机箱、PxI高性能数据采集卡、PxI零槽控制器以及控制器外围设备(显示器、鼠标、键盘、打印机等)。系统利用大电流传感器组将多