針對振動(dòng)、溫度應(yīng)力等引起的風(fēng)洞應(yīng)變天平檢測電路（惠斯登電橋）的退化或失效,提出一種檢測方法�；诓煌瑫r(shí)刻在電橋不同節(jié)點(diǎn)施加激勵(lì)并測量其響應(yīng),通過理論計(jì)算實(shí)現(xiàn)電橋的參數(shù)解析,基于聚類實(shí)現(xiàn)失效檢測。研制了原理樣機(jī),并開展實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法有效,可以實(shí)現(xiàn)電橋的失效檢測,電橋電阻的測量精度可以達(dá)到0. 2‰以上�；谠摲椒ㄔO(shè)計(jì)的樣機(jī),可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)變天平檢測電路的退化及失效的自動(dòng)檢測,節(jié)省故障診斷時(shí)間,提高風(fēng)洞試驗(yàn)的可用時(shí)間。 

【文章來源】：國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(01)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

天平測量電路基本結(jié)構(gòu)

針對上述可能的故障失效模式，建立如圖2所示失效檢測電路模型:電阻R1～R4為電橋本身的電阻，R5～R8為引出的4條線的線電阻，R9為測量電路與大地(天平本體)的隔離電阻。一般情況下，R1～R4為百歐姆量級，R5～R8的大小與線纜的長度等有關(guān)，常用的AWG30銅線電阻約為0.34Ω/m,R9一般可認(rèn)為為無窮大。該模型對外有5個(gè)輸入輸出節(jié)點(diǎn)，與物理結(jié)構(gòu)相符:節(jié)點(diǎn)0對天平本體，通過依次連接的支桿—攻角機(jī)構(gòu)—風(fēng)洞本體與大地連接，節(jié)點(diǎn)1～4分別對應(yīng)電橋的4條引線端點(diǎn)�；陔娐穼ΨQ結(jié)構(gòu)，為下文論述方便，如無特殊說明，假定R1為測量應(yīng)變片，R2為溫度補(bǔ)償電阻，R3和R4為另一橋臂。表1給出了不同退化或者失效在模型中的表現(xiàn)形式。

采用圖3所示基本原理對測量電路進(jìn)行檢測:將開關(guān)SW1和SW2連接到不同位置，分別在電橋的節(jié)點(diǎn)1或2與節(jié)點(diǎn)3或4之間施加激勵(lì)，并測量節(jié)點(diǎn)0～4、a1和a2這7個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的電壓差，通過解算得到各參數(shù)。圖中V為電源，Ra1和Ra2為高精度低溫漂參考電阻。首先在節(jié)點(diǎn)1與4之間添加電壓，設(shè)電流為I14，基于基爾霍夫定律可以得到:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]應(yīng)變天平零點(diǎn)溫度漂移補(bǔ)償研究[J]. 李純,李琦,姚程煒,于常安.  傳感器世界. 2016(07)
[2]高超聲速風(fēng)洞多天平測力試驗(yàn)技術(shù)研究[J]. 舒海峰,許曉斌,孫鵬.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2014(04)
[3]桿式風(fēng)洞應(yīng)變天平動(dòng)態(tài)解耦-補(bǔ)償[J]. 楊雙龍,周全,徐科軍.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(07)



本文編號：3389197