[实用新型]一种风洞微型测量系统

说明书

本实用新型公开了一种风洞微型测量系统，包括：电气接口模块，其包括前面板和后面板，所述前面板上设置有模拟电压信号输入端子，后面板上设置有电源输入接口、触发接口和网络接口，所述前面板上连接有增益控制模块；低通滤波模块，其设置在增益控制模块的后端；扫描采集模块，其通过同步采集开关与低通滤波模块相连；主控模块，其与扫描采集模块相连，所述主控模块包括固件模块和驱动模块；LAN总线接口模块，其与主控模块的输出端相连。本实用新型的一种风洞微型测量系统具有缩短传输线路，减少信号衰减，提高抗干扰能力；支持多种总线和存储接口，可进行有线和无线数据传输并实现数据离线存储、数据的在线处理和分析诊断功能的优点。

技术领域

本实用新型属于航空航天空气动力学风洞试验技术领域，具体涉及一种风洞微型测量系统。

背景技术

风洞是一种产生可控均匀气流的管状试验装置，用于模拟飞行器在不同飞行高度和速度条件下的气动力现象。风洞测量系统用于采集压力、温度、力和力矩等类型的传感器信号，由信号调理及数采设备组成，包括滤波、放大、模数转换功能。由于风洞内部环境复杂，风洞测量系统一般安装于风洞外部，模型天平及分布于风洞各部段的各类传感器需要通过双绞屏蔽线将信号输入到测量系统。对于传感器测点较为分散的大型风洞，信号长距离传输会导致信号衰减；同时由于风洞现场大功率电机驱动设备较多，如天平输出的小信号传输过程中易受空间电磁干扰，这些均会对测量精度产生影响。无法布置信号线的应用场合，比如压气机及旋转叶栅中的旋转试验件、直升机旋翼上的传感器信号采集，现有风洞测量系统不再适用。

为解决上述集中式风洞测量系统面临的问题，需要研制一种分布式微型测量系统，包括常规测量系统的放大、滤波及模数转换功能，关键性能指标与风洞常规测量系统相当，具备一定数据在线处理与分析能力，兼容无线数据传输，具备一定防护和防震等级。通过对各类传感器测点进行合理划分，就近集中到不同的微型测量系统，各微型测量系统通过以太网组网，并通过 IEEE 1588协议实现不同系统之间的同步采集，使得系统能够安装于模型支撑机构或模型内部用于天平信号采集，旋转试验件及其它需要考虑高冲击及强震动的场合。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种风洞微型测量系统，包括：

电气接口模块，其包括相对设置的前面板和后面板，所述前面板上设置有具有电流和电压过载保护功能的模拟电压信号输入端子，所述后面板上依次设置有电源输入接口、触发接口和网络接口，所述电源输入接口连接有为整个测量系统供电的电压模块；

实现电压输入信号的增益放大功能的增益控制模块，其设置在前面板的后端，所述增益控制模块的输入端与前面板上的模拟电压信号输入端子的输出端相连；

具有滤除高频噪声及混叠信号的低通滤波模块，其设置在增益控制模块的后端，且所述低通滤波模块的输入端与增益控制模块的输出端相连；

同步采集开关，其设置在低通滤波模块的后端，与低通滤波模块相连；

扫描采集模块，其位于同步采集开关的后端，所述扫描采集模块的输入端与同步采集开关相连；

主控模块，其设置在扫描采集模块与后面板之间，所述主控模块包括固件模块和驱动模块，所述主控模块的输入端与扫描采集模块的输出端和位于后面板上的触发信号接口相连，所述主控模块上连接有程序数据存储器和缓存；

LAN总线接口模块，其与主控模块的相连，所述LAN总线接口模块与位于后面板上的网络接口相连。

优选的是，所述固件模块包括FPGA逻辑部分和ARM程序部分，其中，

FPGA逻辑部分包括：

能够接收时钟信号的时钟控制模块；