冲击波压力传感系统激波管校准数据处理方法研究(3)
动态校准是为了获取测量系统或传感器的动态工作范围和动态特性参数[1]，是压电式压力传感器校准的最好方法[4]。它的常用设备有激波管、落锤动压发生器等。其中，激波管所产生的激波可以被近似看作是理想的阶跃压力信号，并且其上升时间短，压力幅度范围宽，频率响应范围广，所以我们一般会选取激波管作为冲击波压力传感系统校准的激励装置。
准静态校准基于静态和动态校准之间，它是指用已知峰值的类似于被测冲击波压力信号的半正弦脉冲信号作用于被校系统上，以此来确定系统的灵敏度[1]。大多数的压电式测压系统如果没有使用高阻抗的电荷放大器，就很难采用静态校准的方法，这时采用准静态校准就是最佳的选择[2]。由于静态校准的时候一般是以分钟为单位来计算每点的加载时间，而实施准静态校准的时候每点加载时间一般都会<1ms，所以采用准静态校准的方法可以延长传感器的使用寿命[3]。
本文针对典型的冲击波压力传感系统，开展了基于激波管的校准实验，并采取合适的信号分析与处理的方法对校准数据进行数据处理，从而能够准确的获取其传递特性，正确的建立冲击波压力传感系统激波管校准数据的非参数模型。
1.2 国内外研究现状和发展动态
1.2.1 动态测试和校准方法的发展现状
1.2.2 激波管技术作为阶跃校准装置的发展现状
1.2.3 数据处理方法的研究现状
1.3 论文主要研究内容及章节安排
本课题开展的目的是获得实际工况下传感器安装组件的动态特性。为此，开展了冲击波压力传感系统基于激波管的动态校准实验，并通过一定的数据处理的方法对激波管校准数据进行处理，获取测量系统的传递特性，进而得到系统非参数模型的幅频函数曲线和相频函数曲线。论文的主要工作及相关章节安排如下:
第一章通过查阅相关资料，介绍了选题的来源、目的及意义，并了解国内外动态测试技术、激波管校准技术、数据处理方法的发展现状以及发展趋势；
第二章基于激波管，对联能传感器、Kistler 传感器和PCB 传感器开展了校准实验，并获得其相应的信号数据；
第三章通过对获得的信号数据进行预处理，归一化，微分，细化分析后获取测量系统的传递特性，进而得到系统的非参数模型；
第四章介绍了冲击波压力传感系统校准数据处理软件的设计流程、软件功能与使用方法等等；
最后对本论文所作的工作进行了总结，并提出了下一步的工作设想。
2 基于激波管的冲击波压力传感系统动态校准
激波管法为常用的动态校准方法，其用于压力传感器的动态校准时，人们用激波管产生一个阶跃压力信号传递到被测压力传感器上,通过对压力传感器输出的动态特性进行分析来校准压力传感器,并分析被校压力传感器的实际工作性能[18]。激波管法的压力阶跃响应上升时间较小，所获得的传感系统传递特性可达到几千甚至几兆赫兹，能够测取一般非电量测试系统和传感器的固有频率。由于现有技术有限，激波管平台时间较短（8ms以内），使得激波响应信号频谱中的低频分量不可信，所获取的传感系统频率特性无法延伸到较低频段以内至零频。因此，对于激波管校准，我们只关注传感系统高频段频率特性的获取。通过激波管试验，对冲击波压力传感系统进行动态校准，获取系统高频率的传递特性。
2.1 激波管动态压力校准系统
2.1.1 激波管工作原理
