微慣性器件離心機(jī)標(biāo)定與動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制.pdf

1、精密離心機(jī)是連續(xù)提供大于1g加速度的一種環(huán)境模擬設(shè)備，用于測(cè)定慣性器件(加速度計(jì)、陀螺等)在大加速度條件下的性能。試驗(yàn)中能否實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地采集被測(cè)器件的輸出，將直接影響器件標(biāo)定及仿真測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文根據(jù)微慣性器件的研制需求，完成了分別應(yīng)用于靜態(tài)(恒加速度)離心機(jī)(用于傳感器標(biāo)定)和動(dòng)態(tài)(變加速度)離心機(jī)(用于傳感器實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的動(dòng)態(tài)仿真試驗(yàn))的兩套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制。
　　 根據(jù)靜態(tài)離心機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，完成

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件選型。采用數(shù)字三用表PXI-4071結(jié)合開關(guān)選通模塊PXI-2530，實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的采集，精度最高可達(dá)7位半；系統(tǒng)綜合測(cè)量精度分析表明，綜合測(cè)量精度優(yōu)于10-4V量級(jí)。
　　 根據(jù)動(dòng)態(tài)離心機(jī)仿真測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，尤其是采樣同步性的要求，采用PXI-6358、PXI-6221數(shù)據(jù)采集卡，配合信號(hào)調(diào)理模塊，完成多路模擬信號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)g值信號(hào)的采集；采用數(shù)字信號(hào)接口卡PXI-6584及可編程FPGA模塊等，實(shí)現(xiàn)RS

3、422、RS485等串口的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，同時(shí)對(duì)數(shù)字信號(hào)寫入時(shí)戳，方便在數(shù)據(jù)處理及誤差對(duì)比時(shí)提供精準(zhǔn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，保證數(shù)字信號(hào)采集的實(shí)時(shí)同步性要求。系統(tǒng)綜合測(cè)量精度的分析表明，綜合測(cè)量精度優(yōu)于10-3V量級(jí)，采樣時(shí)間寬度不大于0.5ms，采樣信號(hào)與離心機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的同步性誤差小于0.1ms。
　　 根據(jù)兩套系統(tǒng)不同要求，利用LabVIEW平臺(tái)完成基于虛擬儀器架構(gòu)的系統(tǒng)軟件開發(fā)工作。采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了通道參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采

4、集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存取及回放模塊，實(shí)現(xiàn)軟件的復(fù)用性、擴(kuò)展性和開放性，便于用戶維護(hù)、調(diào)試與升級(jí)。在動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，解決數(shù)據(jù)采集卡PXI-6358與PXI-6221共用時(shí)鐘源，同步采集的問題；根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式的差異，分別完成基于TDMS和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的兩種軟件方案。
　　 以某型微加速度計(jì)為測(cè)試對(duì)象，將新研制的靜態(tài)標(biāo)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與原有的基于KEITHLEY2001數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行性靜態(tài)標(biāo)定試驗(yàn)對(duì)比，驗(yàn)證了新研制的系統(tǒng)不僅