王文龍，趙政社，混 平，耿 直

（西安航天動力試驗技術(shù)研究所，陜西西安710100）

0 引言

地面試驗是液體火箭發(fā)動機研制、交付過程中一個必不可少的重要環(huán)節(jié)，具有風(fēng)險高、耗資高、系統(tǒng)復(fù)雜等特點。試驗過程中伴隨著強震動、高溫、高壓等各種極限環(huán)境條件。通過地面試車，獲得火箭發(fā)動機的各項性能參數(shù)，對發(fā)動機的工作狀態(tài)進行鑒定和判斷。隨著近年來液體火箭發(fā)動機技術(shù)的快速發(fā)展，地面試車中需要測試的參數(shù)數(shù)量、參數(shù)種類越來越多，對于測試數(shù)據(jù)的可靠性、準(zhǔn)確性要求也越來越高。試驗系統(tǒng)部分數(shù)據(jù)采集設(shè)備無法滿足現(xiàn)在大規(guī)模、實時性、高速率、高穩(wěn)定性等要求。由于液體火箭發(fā)動機試驗的國防特殊性和惡劣的試驗環(huán)境，自行研制針對液體火箭發(fā)動機地面試驗的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是目前的主要手段。本文就是基于地面試驗應(yīng)變數(shù)據(jù)測試的要求，采用目前比較主流的NI硬件解決方案，結(jié)合試驗系統(tǒng)靈活性、可靠性要求。研制開發(fā)了一套功能全、適應(yīng)性強的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

1 應(yīng)變數(shù)據(jù)測試

1.1 測試原理

應(yīng)變是對物體變形程度的反應(yīng)，是研究構(gòu)件在載荷和溫度條件下內(nèi)外部應(yīng)力和變形的分布情況，特別需要確定危險部位的最大應(yīng)力和變形。

目前常用的應(yīng)變測試技術(shù)是電阻應(yīng)變測試。它是采用電阻應(yīng)變片作為傳感元件將構(gòu)件表面應(yīng)變轉(zhuǎn)化為電阻變化，然后使用采集系統(tǒng)的配橋電路把電阻變化轉(zhuǎn)換成點壓或電流變化，經(jīng)過采集系統(tǒng)放大并記錄，通過數(shù)據(jù)處理將電壓值換算為應(yīng)變值。最終根據(jù)材料等換算出應(yīng)力。

應(yīng)變片測試應(yīng)變的工作原理是基于金屬絲的電阻隨氣機械變形而變化的一種特性。取長度為L，截面積為A，電阻率為ρ的金屬絲，則其電阻R為

通過換算可得

式中：K為電阻絲的靈敏度系數(shù)。由公式（2）可知，電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值是線性關(guān)系，因此就可以通過測試應(yīng)變片的電阻變化來獲得應(yīng)變值，在實際測試中，電阻變化被轉(zhuǎn)換為電壓量的變化，計算公式為

式中：ε為應(yīng)變值；B為線性的斜率；V為實測電壓值；V0為原始電壓值。

1.2 測試需求

地面試車中，特別是研制型號發(fā)動機地面試車，需要對發(fā)動機各構(gòu)件、各危險點及薄弱環(huán)節(jié)在工作狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變值進行測試與分析，以確定其設(shè)計強度的安全性、適用性。

在某研制型號發(fā)動機試驗中，要求測試應(yīng)變參數(shù)，技術(shù)要求如下：

1)通道容量：22路；

2)采樣速率：100 Hz/單通道；

3)橋接方式：1/4橋接

4)濾波：10 Hz、100 Hz可選

5)增益：1～1000倍；

6)輸出范圍：－5 V～5 V；

7)測試精度：≥0.05%；

8)系統(tǒng)穩(wěn)定性：≥0.05%；

9)采樣時長：≥1000 s。

除了測試任務(wù)的技術(shù)要求外，試驗系統(tǒng)對采集系統(tǒng)的使用要求如下：

1)抗震性：由于火箭發(fā)動機試驗具有強震動的特點，采集系統(tǒng)需要具有較強抗震性；

2)抗干擾：地面試驗系統(tǒng)有龐大復(fù)雜的控制、測試系統(tǒng)，整個系統(tǒng)有很多電子設(shè)備和電纜，抗干擾性也是采集系統(tǒng)的一項重要指標(biāo)；

3)冗余度和可擴展性：試驗系統(tǒng)是針對多個發(fā)動機型號的，測試需求有隨時變化的可能，新建系統(tǒng)需要具備一定的冗余度和可擴展性；

4)綜合性和靈活性：考慮試驗區(qū)需求，新建系統(tǒng)的研制方向是一套功能較全面、系統(tǒng)較靈活的分布式采集系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)集成方式

根據(jù)測試需求，通過市場調(diào)研，擬采用NI測試系統(tǒng)解決方案，以NI數(shù)據(jù)采集設(shè)備為核心，建立應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 應(yīng)變系統(tǒng)組成示意圖Fig.1 Composition of strain parameter measurement system

2.1 采集設(shè)備

采集設(shè)備是整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心，主要功能是通過橋路獲取應(yīng)變傳感器的電信號值，通過A/D轉(zhuǎn)換和信號處理后，實時傳輸至系統(tǒng)主機。數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要由信號調(diào)理器和數(shù)據(jù)采集卡兩部分組成。

1）信號調(diào)理器：信號調(diào)理是前端傳感器信號進入采集系統(tǒng)的入口設(shè)備，包括配橋電路、濾波電路、放大電路等。調(diào)理電路將應(yīng)變片的電阻量弱小變化轉(zhuǎn)換為適合的、穩(wěn)定的電壓量變化。所選信調(diào)器共具有32路模擬量采集通道，信號增益1～1000程控可調(diào)，截止頻率為10 Hz，100 Hz，1 kHz及10 kHz四檔可調(diào)，接入方式支持1/4橋、1/2橋和全橋，信號調(diào)理滿足測試需求。

2）數(shù)據(jù)采集卡：數(shù)據(jù)采集卡是將經(jīng)過調(diào)理的模擬量信號通過A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變?yōu)樗钄?shù)字量信號，它提供了250 kHz的采樣速率、差分輸入方式、A/D轉(zhuǎn)換分辨率為16位，輸入范圍為±10 V，滿足測試需求。

2.2 系統(tǒng)主機

為了提高數(shù)據(jù)存貯量和使系統(tǒng)可擴展性提升，選用外接計算機主機的方式，系統(tǒng)主機與采集設(shè)備通過通訊卡連接，通訊卡將采集信號傳入系統(tǒng)主機進行存儲、顯示、輸出、處理。計算機主機進行采集、處理等功能是依靠相應(yīng)軟件來實現(xiàn)的，通過開發(fā)數(shù)采系統(tǒng)軟件，完成采集、校驗、處理功能。

2.3 校驗設(shè)備

為了提高測試精度，在每次試驗前都進行采集系統(tǒng)現(xiàn)場校驗，采用現(xiàn)場校驗斜率進行數(shù)據(jù)計算與提供。系統(tǒng)校驗設(shè)備采用電阻箱式的標(biāo)準(zhǔn)模擬應(yīng)變校準(zhǔn)器，設(shè)備可提供1～50000 uε應(yīng)變輸入范圍，正負兩個方向的校準(zhǔn)方式。設(shè)備大小與NI機箱基本相同，搬運方便，可進行前端現(xiàn)場校驗。校準(zhǔn)儀的校準(zhǔn)原理是模擬電阻絲應(yīng)變片應(yīng)變值與電阻值的變化關(guān)系，當(dāng)加入一定量的應(yīng)變值時，校準(zhǔn)儀實際上是向采集系統(tǒng)輸入了一個變化后的電阻值，模擬了電阻絲應(yīng)變片的實際變化情況。通過采用現(xiàn)場校驗的方式，保證了數(shù)據(jù)采集精度。

2.4 輔助設(shè)備

系統(tǒng)集成還需要系統(tǒng)機柜、轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)、電源及通訊等其他輔助設(shè)備。系統(tǒng)機柜是將除采集計算機外的其他硬件進行集成的設(shè)備，他提供了用于放置、固定設(shè)備的托盤、背板及盲板，同時還提供風(fēng)扇、系統(tǒng)電源、走線通道及轉(zhuǎn)接背板等，保證了采集設(shè)備的抗震性、抗干擾性和穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)是指前后端連接的電纜在進入機柜時的接入環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)的功能是將應(yīng)變傳感器或校驗設(shè)備按照通道對應(yīng)接入采集設(shè)備。通訊環(huán)節(jié)是指在機柜中集成該系統(tǒng)與試車指揮、前端人員進行語音通訊的接入設(shè)備。通過輔助設(shè)備將各個系統(tǒng)組件集成在一起，建立成完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

3 軟件開發(fā)策略

3.1 開發(fā)思路

依據(jù)測試需求、試驗區(qū)使用要求特點和保持與其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通用性，不采用NI解決方案常規(guī)的NI-labview或LabwindowsCVI。而使用VB6.0軟件開發(fā)平臺，需要對NI為VB提供的底層驅(qū)動函數(shù)功能全面掌握，基于底層驅(qū)動函數(shù)，按照測試需求和可擴展性要求，開發(fā)新的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件。

軟件開發(fā)基于綜合性和可擴展性需求，盡可能的挖掘采集設(shè)備潛力，使系統(tǒng)具備各種模擬量信號（應(yīng)變、壓力、溫度、位移）采集、處理能力和開關(guān)量信號的采集能力。軟件應(yīng)實現(xiàn)增益、濾波、配橋方式、采樣速率、激勵源等各種參數(shù)的程控可調(diào)，滿足系統(tǒng)綜合性測試要求。

3.2 軟件組成

依據(jù)開發(fā)思路，構(gòu)建軟件模塊與功能（如圖2所示）。

1） 采集模塊：完成硬件初始化設(shè)置，包含采集類型（激勵電壓方式、應(yīng)變方式和電壓方式）、采集參數(shù)設(shè)置功能；數(shù)據(jù)實時采集、實時存儲、實時顯示以及零位記錄功能。

2） 校驗?zāi)K：完成系統(tǒng)通道的校驗，獲得通道的斜率、截距和S2值（標(biāo)準(zhǔn)差值）功能。

3）處理模塊：實現(xiàn)對原碼的讀取，進而進行不同段（過渡段、平穩(wěn)段）和不同的計算方式（毫伏數(shù)、初算、復(fù)算）的數(shù)據(jù)處理、打印功能。

圖2 緩應(yīng)變采集系統(tǒng)軟件框圖Fig.2 Software frame diagram of strain parameter acquisition system

4 關(guān)鍵技術(shù)突破

應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計需求是系統(tǒng)就具有綜合采集處理能力、有高可靠性、有較強的靈活性和良好的可擴展性。各種地面試驗的具體要求給系統(tǒng)研發(fā)提出以下問題。

1）硬件驅(qū)動技術(shù)：正確合理地進行硬件集成，有效地驅(qū)動硬件，最大限度的發(fā)掘硬件的潛力，使系統(tǒng)具有采集多種參數(shù)的能力。

2）異步時鐘統(tǒng)一技術(shù)：讓采集時間信號的數(shù)字量采集卡與采集數(shù)據(jù)的模擬量采集卡的時鐘達到統(tǒng)一，確保采集數(shù)據(jù)在試驗時間序列上的準(zhǔn)確性。

3）可靠性技術(shù)：使硬件集成、軟件開發(fā)有高可靠性，讓軟件使用更加簡便，并具有較強的容錯性。

4）抗干擾技術(shù)：針對小信號、遠距離測量的特點，有效抑制干擾，提高信號質(zhì)量。

5）系統(tǒng)柔性開發(fā)技術(shù)：使軟、硬件具有較強的冗余度和可擴展性。

4.1 系統(tǒng)硬件驅(qū)動技術(shù)

基于VB6.0開發(fā)平臺的NI硬件設(shè)備驅(qū)動是系統(tǒng)研制的核心技術(shù)。系統(tǒng)硬件設(shè)備共提供了基于VB6.0的底層驅(qū)動函數(shù)。驅(qū)動函數(shù)是與系統(tǒng)硬件交互唯一途徑，要全面的使用硬件功能，最大限度的開發(fā)硬件，就需要對這些驅(qū)動函數(shù)進行熟練的掌握與學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)是進行測試，測試的方法一般是通過信號發(fā)生器對板卡輸入一個標(biāo)準(zhǔn)信號，然后通過改變不同的函數(shù)設(shè)置，來觀察采集結(jié)果的變化，以掌握函數(shù)功能。這是能夠基于VB6.0成功開發(fā)NI硬件的基礎(chǔ)。

除了NI設(shè)備提供的底層驅(qū)動函數(shù)外，根據(jù)需求，開發(fā)適用于軟件需求的專用函數(shù)是開發(fā)的關(guān)鍵，專用函數(shù)應(yīng)重點考慮通用性、容錯性及運行效率。專用函數(shù)主要用于實現(xiàn)源碼獲取、板卡配置、啟動采集、源碼保存及采集停止等功能。

具備了底層函數(shù)和專用函數(shù)后，按照軟件組成和開發(fā)思路進行軟件開發(fā)，開發(fā)流程為可行性評審、軟件架構(gòu)、代碼編寫、軟件測試及軟件投資。對于程序要進行充分調(diào)試，最終實現(xiàn)可靠的進行硬件驅(qū)動。

系統(tǒng)硬件驅(qū)動的重要基礎(chǔ)就是系統(tǒng)集成方式的正確性與適用性。硬件集成方式是在綜合考慮系統(tǒng)特點，采集參數(shù)特點，工作環(huán)境等因素來進行的。首先，由于本系統(tǒng)主要用于采集應(yīng)變數(shù)據(jù)，另依據(jù)系統(tǒng)冗余度和可擴展性要求，選擇32通道的模擬量輸入和開關(guān)量輸入功能。模擬量輸入可以采集應(yīng)變、壓力、溫度、位移等參數(shù)。數(shù)字量通道可以用來采集點火、關(guān)機時統(tǒng)信號，還可以采集開關(guān)量、階段、相位等信號。系統(tǒng)集成主要包含以下幾種方式。

1）系統(tǒng)轉(zhuǎn)接方式

系統(tǒng)主要應(yīng)用于應(yīng)變參數(shù)的采集，介紹應(yīng)變采集的系統(tǒng)接入方式，應(yīng)變采集使用三線制、后端配橋的方式，電纜使用4*0.5規(guī)格電纜（使用3芯），前端設(shè)置轉(zhuǎn)接箱，將主電纜接入轉(zhuǎn)接箱，進行編號，和后端一一對應(yīng)，轉(zhuǎn)接箱中通過活動電纜連接至安裝在發(fā)動機上的傳感器。后端在機柜后面設(shè)置轉(zhuǎn)接板，主電纜直連接在轉(zhuǎn)接板上，從轉(zhuǎn)接板引出一段電纜進入采集系統(tǒng)的接線端子，接線端子中按照1/4橋路的配橋方式接入。具體接線如圖3所示。

圖3 接線方式示意圖Fig.3 Diagram of wiring method

2）校準(zhǔn)方式

系統(tǒng)校準(zhǔn)采用電阻模擬應(yīng)變校準(zhǔn)儀，考慮到采集系統(tǒng)的供源方式為恒壓源，而前端傳感器到后端采集系統(tǒng)電纜總長達300 m以上，線路電阻對系統(tǒng)精度的影響較大，因此，采用前端校準(zhǔn)的方式，消除線路電阻影響。即：將校準(zhǔn)儀搬至前端轉(zhuǎn)接箱處，接入轉(zhuǎn)接箱的對應(yīng)通道，加入不同的標(biāo)準(zhǔn)值，后端采集系統(tǒng)采集后，使用標(biāo)準(zhǔn)值與獲得采集數(shù)擬合曲線，獲得系統(tǒng)斜率。

硬件集成與軟件開發(fā)過程中，需要反復(fù)進行硬件、軟件的調(diào)試，對于硬件集成不合理的地方進行更改，對于軟件調(diào)試中的各種問題進行處理，最終實現(xiàn)軟件對硬件的正確、可靠驅(qū)動。

4.2 可靠性技術(shù)

在火箭發(fā)動機試車中，系統(tǒng)可靠性是一個至關(guān)重要的方面，需要在系統(tǒng)研制的各個方面確保可靠性。

采集處理系統(tǒng)的可靠性首先是硬件設(shè)備的可靠性，硬件集成選用成熟的NI解決方案，接插件使用高可靠性自鎖接插件，對于焊接制作的轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，嚴格控制工藝，逐點檢查，確保工藝制作可靠性。

在軟件設(shè)計時，硬件層的程序全部采用基于硬件提供驅(qū)動函數(shù)的開發(fā)，硬件采集使用雙進程方式，一個進程專用于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲，另一進程主要用于對記錄參數(shù)的實時數(shù)字量顯示（含毫伏數(shù)和物理量值顯示切換）。兩進程間通過映射方式，使數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示互相關(guān)聯(lián)，又互不影響。保證了硬件層程序的可靠性，

軟件服務(wù)層的數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)處理過程中，系統(tǒng)信息、校驗信息、零位信息等采用Access數(shù)據(jù)庫進行保存，數(shù)據(jù)采用原碼自動保存方式，同時自動在專用數(shù)據(jù)備份目錄中進行數(shù)據(jù)備份，保證了數(shù)據(jù)的安全可靠。

硬件與軟件交互時，硬件有可能出現(xiàn)未知的錯誤，如：未打開硬件、未接入信號、硬件插槽有誤等情況，那么，軟件的容錯性就顯得尤為重要，在硬件配置、采集、數(shù)據(jù)存儲過程中如果出現(xiàn)錯誤，則程序應(yīng)具有錯誤出口、錯誤提示等功能。因此，在進行軟件開發(fā)時，對于每個與硬件交互的函數(shù)中，都提供了錯誤出口，并且基于錯誤位置給出了相應(yīng)的提示。這些錯誤出口和提示在軟件的調(diào)試過程中發(fā)揮了很大的作用，基于錯誤提示，就可以尋找相應(yīng)的錯誤位置，就可以對該位置的程序進行檢查、修正等。

4.3 抗干擾技術(shù)

應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的參數(shù)信號屬于弱小信號，即信號大小通常在毫伏級，小信號測量中比較重要的一個環(huán)節(jié)就是抑制干擾。信噪比的大小影響著所采信號的準(zhǔn)確性和可靠性，抗干擾技術(shù)是從硬件和軟件兩個方面來進行的。

硬件方面，一是有效接地，通過試驗對比，接地方式為對采集系統(tǒng)硬件機箱一端進行接地，一端接地的方式避免了地勢電位差；二是制作系統(tǒng)屏蔽，應(yīng)變采集為3線制，在制作電纜時，焊接主電纜屏蔽，有效降低傳輸過程中的噪聲干擾；三是選擇程控濾波器，硬件設(shè)備上選擇具有較大可調(diào)范圍的程控濾波器，便于按照信號穩(wěn)定度對濾波進行隨時調(diào)整。

軟件方面，一是通過有效截止頻率輸入，來抑制噪聲，通過進行多次采集試驗，得到穩(wěn)定的截止頻率值；二是對數(shù)字濾波方式，采集數(shù)多點平均，對于校驗過程中每個采集點采用多點平均方式，保證采集數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性；三是在數(shù)據(jù)處理軟件中，對無效、異常參數(shù)進行剔除。

這些措施，有效的解決了小信號測量中的干擾問題。

4.4 異步時鐘統(tǒng)一技術(shù)

系統(tǒng)包含了模擬量采集功能和數(shù)字量采集功能，兩種采集硬件都有獨立的時鐘，在發(fā)動機試車過程中，對于時鐘精度要求非常高，通常要求1000 s的累計時間誤差小于10 ms。因此，兩種采集硬件異步時鐘能否達到高精度統(tǒng)一非常重要，系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集的時鐘是采集設(shè)備的硬件時鐘，硬件時鐘具有非常高的時鐘精度，達到納秒級，硬件時鐘通過軟件配置后下載到板卡來實現(xiàn)，而兩塊采集卡的時鐘統(tǒng)一是通硬件設(shè)備的時鐘進行同步，通過軟件配置數(shù)字量和模擬量采集設(shè)備的硬件采集時鐘，硬件時鐘同步性遠高于軟件同步性，通過多次測試，系統(tǒng)累計誤差與其他系統(tǒng)保持一致，滿足要求。數(shù)據(jù)存取使用的是基于VB的高精度TIMER。滿足了高采樣速率下的數(shù)據(jù)存取、能夠保證采集卡緩存正常不溢出。

4.5 系統(tǒng)柔性開發(fā)技術(shù)

系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)是研制一套基于應(yīng)變參數(shù)采集，集多類型、多測點的數(shù)據(jù)采集、校驗、處理為一體的綜合數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有很強的柔性。

系統(tǒng)通道有1/3備份、選用的混合式多槽采集機箱可以擴展PXI、SCXI多種設(shè)備，采用了多樣性的信號接入方式，軟件上具有多類型參數(shù)設(shè)置、各種設(shè)備配置（采樣速率、橋路方式、濾波、激勵源等）均可調(diào)。處理軟件集合了壓力、溫度、應(yīng)變等多參數(shù)處理能力。

系統(tǒng)柔性開發(fā)的理念，貫穿了系統(tǒng)調(diào)研、方案制定、硬件集成、軟件開發(fā)、系統(tǒng)調(diào)試的整個過程。目前，通過簡單改造，系統(tǒng)已應(yīng)用于高采樣速率的（5 kHz/單通道）動應(yīng)變參數(shù)的采集，證明研制的應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)達到了柔性化開發(fā)目標(biāo)。

5 系統(tǒng)驗證

系統(tǒng)開發(fā)完成后，進行系統(tǒng)調(diào)試。分別從采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、校驗數(shù)據(jù)的正確性與線性度、采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、數(shù)字量通道驗證、系統(tǒng)的可靠性五個方面進行調(diào)試驗證。

表1、表2、表3分別給出了應(yīng)變值、電壓值、長程數(shù)據(jù)的比對結(jié)果。

表1 應(yīng)變值對比Tab.1 Comparison of strain values

調(diào)試結(jié)果：系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)源加載值的相對誤差范圍在千分之一以內(nèi)，系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)正確。

表2 電壓值對比Tab.2 Comparison of voltage values

調(diào)試結(jié)果：理論計算的加載電壓值與采集系統(tǒng)測量電壓值的相對準(zhǔn)確度都在99%以上，系統(tǒng)所采電壓值與加載電壓值一致，數(shù)據(jù)正確。

表3 長程數(shù)據(jù)對比Tab.3 Comparison of long duration data

調(diào)試結(jié)果：通過2次長時間的連續(xù)采集，第一次采集時間12916 s，數(shù)據(jù)文件大小322900 KB，時間文件大小10091 KB；第二次采集時間12090 s，數(shù)據(jù)文件大小302250 KB，時間文件大小9446 KB，檢查所采集到的數(shù)據(jù)文件、時間文件完整，經(jīng)過處理，數(shù)據(jù)和時間均正確，數(shù)據(jù)在長時間采集中穩(wěn)定在2 μv的差值范圍內(nèi)，由此驗證了長程采集時的數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)長時間采集穩(wěn)定。

系統(tǒng)還進行了工況模擬驗證、軟件功能測試、校驗數(shù)據(jù)線性度對比等全面的系統(tǒng)調(diào)試工作，調(diào)試結(jié)果證明，系統(tǒng)各項指標(biāo)、功能均正常，達到了設(shè)計要求。

研制的應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)至今已承擔(dān)地面熱試任務(wù)10次以上，采集參數(shù)200個以上，采集時間超過5000 s，系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)正常、時統(tǒng)信號與其他系統(tǒng)一致，為試驗提供了準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)報告。

6 結(jié)論

研制的緩應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、通道校驗為一體的液體火箭發(fā)動機地面試驗測試設(shè)備，具有多類型、多通道參數(shù)采集的特點，系統(tǒng)實現(xiàn)最大程度的程控操作，功能完善、操作簡便、性能穩(wěn)定可靠。滿足液體火箭發(fā)動機地面試車中的參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分析、處理的要求，滿足研制需求。

新系統(tǒng)的研發(fā)突破了多項關(guān)鍵技術(shù)，具有獨立硬件集成和軟件開發(fā)特點的綜合性數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。采集設(shè)備選用模塊化PXI和SCXI結(jié)合的總線方式，具有較強的可擴展性，軟件開發(fā)過程進行了軟件可行性評審、軟件架構(gòu)、代碼編寫、軟件測試等開發(fā)技術(shù)。使軟件的可靠性得到了保證，實現(xiàn)了VB6.0平臺對NI采集硬件的深度開發(fā)。

經(jīng)過調(diào)試與一段時間的與地面熱試使用，新系統(tǒng)滿足設(shè)計指標(biāo)，采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，已作為試驗區(qū)應(yīng)變數(shù)據(jù)測量的主系統(tǒng)，成為其他特殊信號、小信號測量的輔助系統(tǒng)、也成為關(guān)鍵參數(shù)測量主系統(tǒng)的有效備份和補充。提升了試驗區(qū)的測量系統(tǒng)能力。

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