火箭破盖力测试系统设计

发布时间：2020-11-13 13:35

　　 目前,储运发箱式火箭炮已成为现代火箭武器的主流,发射时储运发射管前端密封盖大多由火箭弹直接顶破,但是火箭弹顶破密封盖时不能对弹头部引信造成影响,同时也不可以出现前端密封盖顶不破导致火箭弹未发射的情况。因此火箭破盖力的测量对前端密封盖的设计具有重要意义,本文拟设计一套测试系统专门用于火箭破盖力测试试验。本文介绍了目前国内外对冲破式密封盖及破盖力测量的研究现状,针对破盖力的特点,设计了基于PVDF压电薄膜的传感器,阐述了传感器的制作过程并对传感器进行了动态标定。随后文章完成了测试系统硬、软件设计,硬件部分主要包括信号调理电路、微控制器外围电路、A/D转换、SD卡存储、串口通信等。本文以集成芯片AD745、LMF90、MAX7410为核心元器件组成信号调理电路,以STM32F103为控制芯片,以PCF8591为数模转换器,实现信号的采集、放大、滤波、模数转换及传输功能。软件部分则分别以C语言及LabVIEW作为软件开发平台对下位机及上位机进行程序编写,主要实现数据的传输及处理等功能。最后文章通过模拟试验对设计的测试系统进行验证,试验结果表明本次设计的火箭破盖力测试系统可以应用在实际发射试验中。
【学位单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TJ393
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 箱式发射技术的应用及其发展
        1.1.2 储运发射箱的优点
        1.1.3 冲破式密封盖性能要求
    1.2 冲破式密封盖的国内外研究现状
    1.3 本文的主要内容
        1.3.1 本文的研究目的
        1.3.2 主要工作
        1.3.3 测试系统性能指标要求
2 传感器设计
    2.1 传感器选择
    2.2 PVDF压电薄膜材料
        2.2.1 压电效应
        2.2.2 PVDF压电方程
        2.2.3 PVDF晶体结构
        2.2.4 压电薄膜性能描述
    2.3 PVDF压电薄膜传感器制作
        2.3.1 制作传感器材料准备
        2.3.2 传感器制作流程
        2.3.3 PVDF压电传感器的性能指标
    2.4 传感器动态标定
        2.4.1 传感器动态标定方法
        2.4.2 标定实验及标定曲线
    2.5 本章小结
3 破盖力测试系统设计
    3.1 测试系统硬件部分设计
        3.1.1 信号调理电路设计
        3.1.2 控制单元
        3.1.3 AD/DA模块
2C接口'>        3.1.4 I²C接口
        3.1.5 存储模块
        3.1.6 通信模块
        3.1.7 电源模块
        3.1.8 电路板制作
    3.2 测试系统软件设计
        3.2.1 下位机主程序设计
        3.2.2 A/D转换及数据存储子程序设计
        3.2.3 串口通信子程序设计
        3.2.4 上位机主程序设计
        3.2.5 传感器标定程序设计
        3.2.6 信号采集
        3.2.7 信号数据处理
        3.2.8 实时监测
        3.2.9 设置与打印
    3.3 本章小结
4 测试系统验证
    4.1 破盖力模拟试验
    4.2 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录

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本文编号：2882251