CN220690404U - 一种风洞模型表面压力多通道测量系统 - Google Patents
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Abstract
一种风洞模型表面压力多通道测量系统，包括单片机和与单片机连接的通信接口和存储器，所述测量系统还包括多组采集单元，每组采集单元的输出端与一个多路模数转换器的一个输入端连接，所述多路模数转换器输出端与所述单片机连接；所述采集单元包括温度传感器和压力传感器，还包括与两个传感器输出端连接的抗混叠滤波模块。采用本实用新型所述风洞模型表面压力多通道测量系统,可以通过同时测量温度和压力，多通道即时输入数据，可通过后期数据处理对压力进行修正，提高测量精度，并可通过阀门切换对风洞的不同气路进行测试，快速获得全面的实验数据。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种风洞模型表面压力多通道测量系统。
背景技术
风洞试验模型是在飞机型号研制过程中，根据相似理论设计生产的物理实验模型。其用途是测量飞行器各个部件的气动力特性。风洞模型作为一种特殊的航空产品，其几何外形必须与真实飞机完全相似，一般按飞机的理论外型进行缩比。模型设计必须满足风洞安装要求，并进行强度和刚度校核计算，无论是零部件，还是整机组合件，在研制生产过程中，都要求必须精准。
风洞模型在进行实验时，需要进行模型表面压力测试，而通过研究发现，传感器测量在不同的温度下会产生漂移，导致测量误差，需要对测量设备进行改进。
实用新型内容
为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型公开了一种风洞模型表面压力多通道测量系统。
本实用新型所述风洞模型表面压力多通道测量系统，包括单片机和与单片机连接的通信接口和存储器，所述测量系统还包括多组采集单元，每组采集单元的输出端与一个多路模数转换器的一个输入端连接，所述多路模数转换器输出端与所述单片机连接；
所述采集单元包括温度传感器和压力传感器，还包括与两个传感器输出端连接的抗混叠滤波模块，以及与抗混叠滤波模块输出端连接的增益放大模块，所述增益放大模块的输出端为采集单元的输出端，所述压力传感器的输入端还连接有气路切换阀门。
优选的，所述通信接口包括以太网卡和与以太网卡连接的以太网接口，还包括串口卡和与串口卡连接的串口。
优选的，所述单片机为STM32单片机。
优选的，所述抗混叠滤波模块和增益放大模块分别为OP07CP和AD8250。
优选的，所述多路ADC为AD7196。
采用本实用新型所述风洞模型表面压力多通道测量系统, 可以通过同时测量温度和压力，多通道即时输入数据，可通过后期数据处理对压力进行修正，提高测量精度，并可通过阀门切换对风洞的不同气路进行测试，快速获得全面的实验数据。
附图说明
图1为本实用新型所述风洞模型表面压力多通道测量系统的一种具体实施方式示意图；
图2为本实用新型所述采集单元的一种具体应用方式示意图。
实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施方式及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地阐述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型所述风洞模型表面压力多通道测量系统，包括单片机和与单片机连接的通信接口和存储器，所述测量系统还包括多组采集单元，每组采集单元的输出端与一个多路模数转换器的一个输入端连接，所述多路模数转换器输出端与所述单片机连接；
所述采集单元包括温度传感器和压力传感器，还包括与两个传感器输出端连接的抗混叠滤波模块，以及与抗混叠滤波模块输出端连接的增益放大模块，所述增益放大模块的输出端为采集单元的输出端，所述压力传感器的输入端还连接有气路切换阀门。
温度传感器和压力传感器的检测端绑定在一起测量同一位置的温度和压力，检测到的数据通过抗混叠滤波模块滤除噪声，防止其中含有的干扰信号在ADC采样时产生频谱混叠影响，增益放大模块用于对滤波后的信号进行放大，保证采样的准确性。
放大后的模拟信号通过多路模数转换器转化为数字信号后输入到单片机，单片机将数据通过现有算法程序进行处理后通过通信接口发送，现有算法程序可以存储在存储器中，由单片机调用。
通信接口为测量系统提供外部读写的通信接口，通常主要包含以太网接口和串行通信接口。以太网接口实现数据远距离传输，可通过外接交换机设备对多台测量系统进行组网控制，实现分布式测量。串口卡和串口用于实现串行通信，主要用于对测量系统参数配置时的数据输入和以及监测的输出。
通过同时采集测量温度和压力，使用时通过从串口或以太网接口写入温度补偿系数，测量过程中处理器使用这些信息对压力传感器的数据利用现有软件算法进行输出补偿运算，以保证系统测量精度。
压力传感器连接的气路切换阀门用于对不同气路进行切换连接，测量不同气路如的压力如典型的风洞模型在测量时用到的吹扫气路、测量气路、参考气路和校准气路等。
一个具体实施方式中，单片机采用STM32系列单片机，压力传感器和温度传感器分别为XGZP2004和STS35，所述抗混叠滤波模块和增益放大模块分别为OP07CP和AD8250，所述多路ADC为AD7196，单片机连接的串口卡为SP3232，以太网卡为LAN8742，存储器采用M24C64。
采用本实用新型所述风洞模型表面压力多通道测量系统, 可以通过同时测量温度和压力，多通道即时输入数据，可通过后期数据处理对压力进行修正，提高测量精度，并可通过阀门切换对风洞的不同气路进行测试，快速获得全面的实验数据。
前文所述的为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型人的实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种风洞模型表面压力多通道测量系统，其特征在于,包括单片机和与单片机连接的通信接口和存储器，所述测量系统还包括多组采集单元，每组采集单元的输出端与一个多路模数转换器的一个输入端连接，所述多路模数转换器输出端与所述单片机连接；
所述采集单元包括温度传感器和压力传感器，还包括与两个传感器输出端连接的抗混叠滤波模块，以及与抗混叠滤波模块输出端连接的增益放大模块，所述增益放大模块的输出端为采集单元的输出端，所述压力传感器的输入端还连接有气路切换阀门。
2.如权利要求1所述风洞模型表面压力多通道测量系统，其特征在于，所述通信接口包括以太网卡和与以太网卡连接的以太网接口，还包括串口卡和与串口卡连接的串口。
3.如权利要求1所述风洞模型表面压力多通道测量系统，其特征在于，所述单片机为STM32单片机。
4.如权利要求1所述风洞模型表面压力多通道测量系统，其特征在于，所述抗混叠滤波模块和增益放大模块分别为OP07CP和AD8250。
5.如权利要求1所述风洞模型表面压力多通道测量系统，其特征在于，所述多路ADC为AD7196。
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