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多路压力传感器自动校准系统的设计与实现

作　者: 何帆
导　师: 吴卫军；尹疆
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 风洞实验 压力传感器 多通道校准 Visual Basic
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 38次
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内容摘要


风洞实验在气动力学研究和飞行器气动设计中具有非常重要的作用。它是依据运动的原理,将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流通过,模拟空中各种复杂的飞行状态,以此获取实验数据。在风洞实验技术中,压力测量一直是飞行器模拟实验的一项重要内容,而压力传感器则是风洞试验中重要的测试仪器。为了确保风洞实验压力数据测试的准确性及可靠性,风洞实验所使用的压力传感器的校准工作十分重要。目前我单位各个风洞中使用的压力传感器,特别是测量总压、静压和底压所使用的压力传感器,绝大部分都是在我所在的科研室进行校准测试及完成其校准工作的。但我们的校准方法还很落后,手动加压、人工读表、人工将校准数据输入计算机、人工判断校准结果、手动填写校准证书等,由于数据繁多,极易发生输入错误导致校准结果不正确;一旦输入错误后很难察觉,发觉后更正又需要耗费大量的时间和精力,甚至造成风洞试验数据的报废。近十年来,传感器技术的不断发展,风洞实验中使用的传感器类型也越来越多样化,这也为传感器的校准带来了新的问题。某些类型的压力传感器,特别是绝压传感器,已经不能像以前一样使用统一的方法来校准,校准工作变得复杂多样。同时,传感器精度的提高对压力标准和校准设备的要求也越来越高。在这种情况下,我们提出了在现有装备的基础上、研制并开发出一套多通道的压力传感器自动校准系统。本系统拟在高精度压力控制器RUSKA7215i的基础上,在电子计算机的控制下,通过相应的硬件和软件扩展,消除传感器校准期间的各种干扰和人为失误,自主地完成整个校准过程。多路压力传感器自动校准系统的完成和投入使用,将提高传感器静态参数校准的速度,还能提高校准结果的可信度,为风洞实验使用压力传感器提供更加有力的保障。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章 绪论  12-20
  1.1 课题研究背景及意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
  1.3 本文主要内容和组织结构  16-20
    1.3.1 论文的主要内容  16-18
    1.3.2 论文的组织结构  18-20
第二章 系统总体设计  20-35
  2.1 设计要求  20-21
    2.1.1 主要功能  20
    2.1.2 技术指标  20-21
  2.2 压力传感器的基本特性  21-26
    2.2.1 压力传感器静态特性  22-25
    2.2.2 压力传感器的动态特性  25-26
  2.3 多路压力传感器校准原理  26-31
    2.3.1 压力传感器静态参数校准  26-28
    2.3.2 压力传感器动态参数校准  28-30
    2.3.3 多通道自动校准实现原理  30-31
  2.4 系统设计方案  31-35
    2.4.1 设计思路  31-32
    2.4.2 系统组成及原理  32-33
    2.4.3 系统工作流程  33-35
第三章 系统硬件设计与实现  35-52
  3.1 硬件体系结构概述  35-36
  3.2 压力控制模块设计  36-38
    3.2.1 压力控制器工作原理  36
    3.2.2 RUSKA 7512i 数字压力控制仪  36-38
  3.3 数据采集模块设计  38-44
    3.3.1 数据采集器系统组成  38-40
    3.3.2 AD 转换原理  40-44
    3.3.3 系统数据采集器  44
  3.4 压力传感器校准模块设计  44-48
    3.4.1 校准流程  44-45
    3.4.2 主要参数分析  45-48
  3.5 打印机模块设计  48
  3.6 系统模块间通信  48-52
    3.6.1 COM 接口  48-49
    3.6.2 RS-232 接口规范  49-52
第四章 系统软件设计与实现  52-72
  4.1 需求分析  52-54
  4.2 开发平台概述  54-57
    4.2.1 系统环境  54-55
    4.2.2 软件平台  55-57
  4.3 系统数据库设计  57-62
    4.3.1 课题数据库简介  57-58
    4.3.2 SQL 语言  58-60
    4.3.3 数据库模型设计  60-61
    4.3.4 数据库表设计  61-62
  4.4 主要模块设计与实现  62-72
    4.4.1 传感器校准模块  62-63
    4.4.2 数据处理模块  63-68
    4.4.3 数据库管理模块  68-69
    4.4.4 系统维护模块  69-71
    4.4.5 控制程序入口  71-72
第五章 系统测试及问题修正  72-79
  5.1 系统测试分析  72-77
    5.1.1 测试方法  72-73
    5.1.2 结果分析  73-77
  5.2 系统问题修正  77-79
    5.2.1 系统防锁死释放功能  77
    5.2.2 传感器输出波动的消除  77-79
第六章 结束语  79-80
致谢  80-81
参考文献  81-83

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器（变换器）、传感器
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