基于微型傳感器陣列的邊界層分離點檢測技術(shù)研究.pdf

1、邊界層分離點檢測是實現(xiàn)分離流主動控制的前提和基礎(chǔ)，也是氣動控制靈巧蒙皮系統(tǒng)研究的重點和難點。本文以邊界層分離點檢測技術(shù)為研究對象，對微型傳感器陣列的設(shè)計與集成、陣列驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)采集電路以及分離點判定算法進行研究。 1.對邊界層分離特性進行研究，確定了邊界層分離點的判定依據(jù)。估算邊界層厚度，為測量器件的設(shè)計提供尺寸約束。在對兩種分離點在線檢測方法比較和分析的基礎(chǔ)上，采用了基于熱交換原理的微型熱膜傳感器作為系統(tǒng)的測量元件。

2、 2.采用分立元件通過表面貼裝工藝來實現(xiàn)柔性微型熱膜傳感器陣列的集成，并研究該傳感器陣列中敏感元件、柔性襯底的設(shè)計及傳感器的排布。對微型熱膜傳感器在恒流、恒溫驅(qū)動方式下的動態(tài)響應(yīng)特性進行分析，結(jié)果顯示，兩種驅(qū)動方式均可實現(xiàn)邊界層分離點動態(tài)測量，且恒溫驅(qū)動方式的響應(yīng)頻率較高。 3.設(shè)計微型熱膜傳感器陣列的恒流、恒溫驅(qū)動電路，并根據(jù)電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，采用基于集成穩(wěn)壓源的多路恒流源驅(qū)動電路。采用C5416DSP與THS1206ADC設(shè)計

3、高速動態(tài)數(shù)據(jù)采集電路，并根據(jù)系統(tǒng)實時性要求，擴展了DSP最小系統(tǒng)。 4.根據(jù)邊界層分離點判定依據(jù)，在常用統(tǒng)計量算法的基礎(chǔ)上，提出了FFT功率譜估計和離散小波變換兩種判定算法。采用上述三種算法對NACA0012翼型的風(fēng)洞實驗數(shù)據(jù)進行處理，確定了分離點的位置。根據(jù)分離點判定的精確性、實時性、穩(wěn)定性和抗干擾性對三種算法進行評定，結(jié)果顯示，離散小波變換算法綜合性能最優(yōu)。 采用分立式集成的柔性微型熱膜傳感器陣列對靈巧蒙皮邊界層分離