3.1.1  力传感器的选型 1

3.1.2  力传感器输出信号调理器的选型 2

3.2  扭矩传感器选型与硬件电路设计 3

3.2.1  扭矩传感器的选择 3

3.2.2  偏置电路 4

3.2.3  放大与滤波电路 5

3.3 数据采集模块选型 6

3.3.1  开关闩力数据采集模块选型 6

3.3.2  手轮力数据采集模块 7

3.4  电源模块 7

3.4.1  电池选型 7

3.4.2  电源转换电路设计 8

3.5  传感器安装接口设计 9

3.5.1  扭矩传感器安装接口示意图 9

3.5.2 扭矩传感器连轴器设计 10

3.5.4  开关闩力传感器安装接口示意图 11

3.5.5  开关闩力传感器安装方法的设计 12

3.5.6  开关闩传感器连吊钩设计 12

3.6  本章小结 13

4  系统上位机专用软件设计 14

4.1  集成开发环境选择 14

4.2  力测量程序模块的划分及功能 14

4.2.1  参数设置模块设计 16

4.2.2  动态测试 19

4.3  扭矩测量回放程序模块的划分及功能 29

4.3.1  数据接收模块 31

4.3.2  数据分析处理模块 33

4.3.3  数据存储模块 35

4.3.4  数据回读模块 35

4.3.5  生成报表模块 36

4.3.6  系统退出模块 37

4.4  本章小结 37

5  调试情况 38

5.1  开关闩测量系统调试情况 38

5.1.1  静态标定实验 38

5.1.2  开关闩力实验 39

5.2  扭矩测量系统调试情况 39

5.2.1  静态标定实验 39

5.2.2 手轮扭矩测试力实验 40

结  论 42

致  谢 43

参考文献 44

1  绪论

1.1  课题研究背景及意义

火炮作为地面部队的主要压制火力，在常规武器中有非常重要的地位，火炮的性能直接影响战争的胜负。统计结果表明，炮手操作手轮、瞄准的频率很高。因此，火炮操作力对炮手工作负荷及系统工效有重要的影响。为给炮手营造重“舒适”、“可靠”的工作环境，有必要对操作机构进行人性化设计，优化其人机功效，提高火炮的反应速度。本文意图设计一套火炮操作力的测量系统，为手轮等人机接口的设计提供数据。测量参数包括火炮的高低机、方向机的手轮力以及开关闩等操作力。