火炮發(fā)射時(shí)其膛內(nèi)燃?xì)鈮毫捌潆S時(shí)間的變化規(guī)律是內(nèi)彈道性能的重要標(biāo)志量。它不但影響火炮內(nèi)彈道的性能，而且對火炮、彈丸、裝藥及引信的設(shè)計(jì)有著重要的影響。因此，膛壓隨時(shí)間的變化規(guī)律，即P—T曲線，是科研單位從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到最終定型過程中必須測量的參量。以便于了解火藥的燃燒特性，為產(chǎn)品的各個(gè)參數(shù)的設(shè)定提供依據(jù)，因此，膛壓測試技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。本文通過研究殼體與傳感器一體化的電容測壓器，設(shè)計(jì)了一種瞬變微變電容檢測系統(tǒng)。減小了測試儀器的體積、降低了測試儀器的成本、著重解決了測試數(shù)據(jù)不便于分析處理的問題。.本文在查閱大量資料的基礎(chǔ)上，通過分析綜合，計(jì)算仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，具體開展了以下幾個(gè)方面的研究。通過分析當(dāng)前膛壓測試儀的特點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境，以及殼體電容在膛壓作用下的動態(tài)變化規(guī)律，研制了一種基于殼體電容充放電原理的瞬變微變電容檢測電路。該電路主要包括三個(gè)部分：信號調(diào)理電路、電源管理電路、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集、存儲電路。通過理論分析計(jì)算，對電路的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行確定。通過Multisim軟件對信號調(diào)理電路進(jìn)行仿真，觀察了電容充放電的變化過程。對硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)并通過實(shí)驗(yàn)分析了采集信號的誤差變化規(guī)律，指出了誤差可... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單電容式壓力傳感器

圖 1.1 單電容式壓力傳感器 圖 1.2 差動電容式壓力傳感器1.2.2 電容式壓力傳感器檢測電路研究現(xiàn)狀電容式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種裝置。電容式傳感器能適應(yīng)許多惡劣環(huán)境，例如在高溫、強(qiáng)電磁場、強(qiáng)振動的條件下能夠可靠工作，電容傳感器分辨率高、響應(yīng)速度快、能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式測量，這些都是電容傳感器優(yōu)于其他傳感器的重要特征，在許多應(yīng)用領(lǐng)域均可以見到它的身影。其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為電路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜[9]。且電容信號變化微小，一般為 pF、fF 甚至是 aF 級別，如此小的分辨率給電路的設(shè)計(jì)增加了難度。因此微小電容測量技術(shù)顯得尤為關(guān)鍵。常用的電容檢測主要分為四種類型：諧振法、振蕩法、充放電法以及交流電橋法。這種分類方法早在 1980 年就被 Kanno 率先提出[10,11]。(1)諧振法。諧振法的優(yōu)點(diǎn)在于其較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、信號輸出較為容易、能夠獲得高輸出電平且輸出信號易于數(shù)字化。這種方法是將一個(gè)固定取值的電感L并聯(lián)在被

存測試數(shù)據(jù)，并且用VB顯示最后的膛壓曲線[17]。整個(gè)測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.1所示，結(jié)構(gòu)尺寸如圖2.2所示[18,19]。圖2.1 測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2.2 測試系統(tǒng)尺寸圖2.2.2 電容信號的變化特點(diǎn)(1)瞬時(shí)性。首先，由于測試環(huán)境的特殊性，直接測量壓力信號有一定難度，因此該測試系統(tǒng)是通過測量電容的變化來間接測量壓力的變化。實(shí)際情況下，火炮膛內(nèi)的壓力變化是一個(gè)瞬態(tài)變化過程，壓力從零達(dá)到峰值，再從峰值降到零所需的時(shí)間為ms級，這就決定電容信號變化的瞬時(shí)性，通常壓力達(dá)到峰值的時(shí)間小于1～3ms，而壓力持續(xù)時(shí)間，


本文編號：3122421