LabVIEW动态参数测试系统设计(2)
从测试过程看，测试可分为静态测试和动态测试[1]。 静态测试中物理量不随时间的变化而变化，动态测试则相反。实际生活中，完全静止的物理量是不存在的，静态测试只是动态测试的一种特例。实际测试中，取尽量短的时间间隔进行动态测试，其影响因素多，所需环境要求高，应充分考虑动态测试中系统的稳定性，参数变化规律和特点，还有影响因素等。动态测试标定为静态标定。
课题分两部分内容对动态测试体系进行研究。即研究速度与压力动态测试系统。关于速度和压力动态测试体系的研究国内外已有很多案例。随着传感器的迅速发展，研究方法有多种。课题主要目的是扩大其工作环境，研究弹丸水下速度测量方法和水下枪械压力测量方法,对水下动态参数的测量具有重要的工程参考价值。
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
本文测定多组数据，用静态信号模拟的方法，整合拟定曲线，进而近似得到动态参数。测试中使用的基本工具是纵横公司的JV58114的数据采集卡和IN公司的LabVIEW软件[17]。测试系统由传感器，数据采集装置和微机组成。弹丸枪械压力测试采用应变式传感器，弹丸水下速度测试选用防水型感应线圈靶。
压力测量系统，选用应变式传感器。传感器的特性参数是否能够准确获得信号是决定传感器性能的重要因素。对水下测量，选用硅脂填充的方法提高测量精度。
鉴于测量系统可应用于水下，对于速度采集系统，考虑到激光等方法在液体传播中信号不灵敏，误差较大，本文采用电磁感应原理进行试验。试验装置由线圈靶，靶架，发射和接收部件组成，实际实验中，被磁化的弹丸穿过两个线圈靶，分别激发出感应电动势，读出穿过两个线圈靶的时间差，已知两个线圈靶的间距，即可得出子弹的速度。
2 测试系统的搭建
2.1测压系统的组成与标定
2.1.1测压系统的组成
测压系统是由实验水靶道、测压专用弹道枪、应变式传感器、动态电阻应变仪、数据采集卡和微机组成，在弹道枪膛口位置开有螺纹连接口，可以旋入应变式测压传感器，测量膛口压力的变化情况，测压系统结构框如图2.1。
图2.1测压系统结构框图
实验水靶道：因本实验模拟水下测试，所以采用闭式靶道。在闭式靶道两端开有进人孔，实验人员可进入靶道内进行装弹、观察、布靶等工作，顶部装有安全阀、自动控制压缩机启闭传感器接口,压力表接口,泄气阀,和测量线引出接口等装置。枪架，线圈靶支架等设置在水靶道内，线圈靶支架可以灵活，方便，可靠的支撑线圈。另外配备了一台CE-0.42/150A型空气压缩机，该靶道可模拟30m深水下发射环境。
测压专用弹道枪：弹道枪在膛口处开有一个测压孔，接入传感器，可以测量膛口的压力变化。其外形如下
图2.2 测压弹道枪
应变式传感器：对水下压力的测试，要从实验中获得膛压随时间变化的P-t曲线。压电法和应变法都属于电参数型传感器，是目前空气中主要采用的动态压力测量方法。压电测压法的优点是热灵敏度、低高频特性好、线性度好，但与电有关的传感器在水下都容易出现电荷泄露，所以本实验采用应变式测压传感器。应变式测压系统采用硅脂填充的方法，防止水对其响应的影响。
动态电阻应变仪：电桥和放大器主要组成动态电阻应变仪，放大器能够把微弱信号放大[18]，从提高分辨率和降低噪声，应变仪还起阻抗变换作用，用以配合记录仪工作，以达到阻抗匹配。选用的是XGA—30型动态电阻应变仪[19]。主要性能如下：