一种新型壳体电容式压力检测系统的研究
发布时间：2021-11-05 12:19
在火炮射击时，膛内的燃气压力及其变化不仅影响到火炮内弹道的性能，还将影响到武器弹药系统设计的全局。因此，测量火炮膛压的P-t曲线成为火炮系统设计和改进的主要依据之一。针对目前国内的测试仪不能满足中小口径火炮膛压的测试，以及放入式电子测压器成本高的特点，本文设计了一种新型的基于测压器壳体的电容式压力检测系统，解决了膛压测试过程中测试仪体积大及价格昂贵的问题。本文通过理论分析、计算机仿真以及实验相结合的方法，展开了以下几个方面的研究。（1）在变极距的电容式传感器原理的基础上，研制了一种基于测压器壳体的同轴圆筒变极距电容式测压器。依据厚壁圆筒的设计理论以及弹塑性力学理论，设计了测压器外壳的结构，并利用ANSYS仿真软件对其在600MPa压力作用下的力学性能进行分析，验证测压器壳体设计的可行性，同时对壳体电容式测压器的电容初值以及变化范围进行初步的估算。（2）针对火炮膛内火药燃烧的高温高压及强电磁干扰的恶劣环境，以及膛压信号的特点研制了一种低功耗、小体积的瞬变微小电容检测电路，该电路包括信号调理放大电路、电源管理模块以及信号的采集存储电路。对硬件电路、单片机的时序控制、采样存储模块、以及上位机...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
测量电路原理图
电路原理图 （b）电容放电时间脉图 1.2 基于 V / T变换的小电容检测电路= ∫ = t0001CItIdtUCUUCSS有SSUINTUItC ==00脉冲个数，T 为计数脉冲周期，和都为定值，0UIS则有 C 与简单，且克服了零点漂移以及放大器的不稳定性，但是种电容传感器信号调理的新方法。考虑到小电容信号受响，利用可编程电容电压转换集成电路 XE2004，设计了克服了微小电容测量过程中寄生电容的干扰，实现了高精
以及 MEMS 技术的逐渐成熟与发展，目前电有代表性的集成化电容检测芯片有 HT133经在市场上出现，它们是市场上性能卓越的成芯片进行简单的介绍：生产的HT133，可检测的最大电容为30pF，分[15]；而德国另一家公司 ACAM 公司提出的的 PS021 芯片，通过编程设置可提供非常高z 和被测电容范围为 5pF 的情况下，有效精0kHz[16]；由美国 IrvineSensors 公司推出的 M低，工作电压为+5V，其可检测电容范围为z，可编程带宽为 0.5~8kHz[17]；AD7151 芯pF-13pF，采样频率为 10Hz，分辨率能够达到换器 AD7746 芯片，采用可编程的电容-数字
【参考文献】：
期刊论文
[1]振荡式微小电容测量电路[J]. 邵学涛,李新娥. 电子测试. 2011(01)
[2]18Ni马氏体时效钢强化方法概述[J]. 陈建刚,张建福,卢凤双,张敬霖,张建生. 金属功能材料. 2009(04)
[3]电磁兼容与电磁兼容设计[J]. 白运芳. 无线电工程. 2008(11)
[4]内弹道的膛压检测方法研究[J]. 邓欣伟. 沈阳理工大学学报. 2008(03)
[5]基于MS3110的差分电容检测方法研究及其电磁兼容性设计[J]. 徐平,张勇,侯占强,江平. 仪表技术与传感器. 2008(05)
[6]电磁兼容中的接地技术[J]. 张友林,魏长江. 煤炭技术. 2005(08)
[7]利用保角变换法计算两平行圆柱电容[J]. 冯建武. 济源职业技术学院学报. 2005(02)
[8]电容传感器信号调理的新方法[J]. 谢楠,陈汉良,陈卫民. 自动化仪表. 2005(03)
[9]基于V/T变换的电容传感器新型电容测量电路[J]. 佘生能,孙士平. 现代测量与实验室管理. 2005(01)
[10]厚壁圆筒在动载荷作用下的应力分析[J]. 蒋学东,李小平. 江苏工业学院学报. 2004(03)
博士论文
[1]多层膜结构电容式压力传感器及其CMOS兼容工艺的研究[D]. 周闵新.东南大学 2006
硕士论文
[1]微小型电容式压力测试仪的研究[D]. 李政清.中北大学 2012
[2]基于壳体电容的高压传感器仿真和实验技术研究[D]. 刘飞.中北大学 2012
[3]微型壳体电容式电子测压器的研究[D]. 叶娟.中北大学 2012
[4]放入式电子测压器的智能化设计及校准技术研究[D]. 王卿.中北大学 2011
[5]基于电容传感原理的电子测压器的研究[D]. 邵学涛.中北大学 2011
[6]一体化电容式测压器的研究[D]. 刘浪.中北大学 2010
[7]USB数据传输技术研究及其应用[D]. 申伟.中北大学 2009
[8]微型放入式电子测压器研究[D]. 张小琴.中北大学 2009
[9]硅压阻微压传感器的设计[D]. 尤彩红.中北大学 2009
[10]基于单晶硅的电容式压力传感器的设计与检测[D]. 郭强.厦门大学 2008
本文编号：3477786
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
测量电路原理图
电路原理图 （b）电容放电时间脉图 1.2 基于 V / T变换的小电容检测电路= ∫ = t0001CItIdtUCUUCSS有SSUINTUItC ==00脉冲个数，T 为计数脉冲周期，和都为定值，0UIS则有 C 与简单，且克服了零点漂移以及放大器的不稳定性，但是种电容传感器信号调理的新方法。考虑到小电容信号受响，利用可编程电容电压转换集成电路 XE2004，设计了克服了微小电容测量过程中寄生电容的干扰，实现了高精
以及 MEMS 技术的逐渐成熟与发展，目前电有代表性的集成化电容检测芯片有 HT133经在市场上出现，它们是市场上性能卓越的成芯片进行简单的介绍：生产的HT133，可检测的最大电容为30pF，分[15]；而德国另一家公司 ACAM 公司提出的的 PS021 芯片，通过编程设置可提供非常高z 和被测电容范围为 5pF 的情况下，有效精0kHz[16]；由美国 IrvineSensors 公司推出的 M低，工作电压为+5V，其可检测电容范围为z，可编程带宽为 0.5~8kHz[17]；AD7151 芯pF-13pF，采样频率为 10Hz，分辨率能够达到换器 AD7746 芯片，采用可编程的电容-数字
【参考文献】：
期刊论文
[1]振荡式微小电容测量电路[J]. 邵学涛,李新娥. 电子测试. 2011(01)
[2]18Ni马氏体时效钢强化方法概述[J]. 陈建刚,张建福,卢凤双,张敬霖,张建生. 金属功能材料. 2009(04)
[3]电磁兼容与电磁兼容设计[J]. 白运芳. 无线电工程. 2008(11)
[4]内弹道的膛压检测方法研究[J]. 邓欣伟. 沈阳理工大学学报. 2008(03)
[5]基于MS3110的差分电容检测方法研究及其电磁兼容性设计[J]. 徐平,张勇,侯占强,江平. 仪表技术与传感器. 2008(05)
[6]电磁兼容中的接地技术[J]. 张友林,魏长江. 煤炭技术. 2005(08)
[7]利用保角变换法计算两平行圆柱电容[J]. 冯建武. 济源职业技术学院学报. 2005(02)
[8]电容传感器信号调理的新方法[J]. 谢楠,陈汉良,陈卫民. 自动化仪表. 2005(03)
[9]基于V/T变换的电容传感器新型电容测量电路[J]. 佘生能,孙士平. 现代测量与实验室管理. 2005(01)
[10]厚壁圆筒在动载荷作用下的应力分析[J]. 蒋学东,李小平. 江苏工业学院学报. 2004(03)
博士论文
[1]多层膜结构电容式压力传感器及其CMOS兼容工艺的研究[D]. 周闵新.东南大学 2006
硕士论文
[1]微小型电容式压力测试仪的研究[D]. 李政清.中北大学 2012
[2]基于壳体电容的高压传感器仿真和实验技术研究[D]. 刘飞.中北大学 2012
[3]微型壳体电容式电子测压器的研究[D]. 叶娟.中北大学 2012
[4]放入式电子测压器的智能化设计及校准技术研究[D]. 王卿.中北大学 2011
[5]基于电容传感原理的电子测压器的研究[D]. 邵学涛.中北大学 2011
[6]一体化电容式测压器的研究[D]. 刘浪.中北大学 2010
[7]USB数据传输技术研究及其应用[D]. 申伟.中北大学 2009
[8]微型放入式电子测压器研究[D]. 张小琴.中北大学 2009
[9]硅压阻微压传感器的设计[D]. 尤彩红.中北大学 2009
[10]基于单晶硅的电容式压力传感器的设计与检测[D]. 郭强.厦门大学 2008
本文编号：3477786
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