基于PXI的超高速风洞测量系统
基于PXI总线的高速数据采集系统的设计与实现
与 信息发展
基于 PXI 总线的高速数据采集系统的设计与实现
□ 林佰柱 徐中伟 赵笑龙
上海 201804) (同济大学电子与信息工程学院 摘
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
要: 为了满足城市轨道交通 CBTC 车载测控系统对数据采集的需要, 使用阿尔泰公司的数据采集卡 PXI8002 搭建出系统的硬件平台。软件方面在 VC++环境下, 利用多线程技术设计实现了基于 PXI 总线的多通道高速数 据采集系统。详细介绍整个系统的设计思路, 对其中使用到的关键技术进行了研究, 实验证明该系统具有较高 的可靠性。 关键词: 高速数据采集 中图分类号: TP274.2 1 引言 信息社会的发展,很大程度上取决于信息与信号处理技 术的先进性。数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处 理技术的整个面貌,而数据采集作为数字信号处理的必不可 少的前期工作在整个数字系统中起到关键性、乃至决定性的 作用,其应用已经深入到信号处理的各个领域中。在这种情 范措施时,以下四个问题需要在相关产品的使用维护说明书 中单独指出。 (1) 防止雷电反击。雷电反击通常是接受直击雷的金属体 在接闪瞬间与大地间存在很高的电压, 电压对与大地连接的其 它金属物发生闪击 (又称逆闪络) 为防止反击雷, 。 火工品运输 车和避雷针之间要按避雷针的使用要求保持一定的安全距离。 (2)人员不得在雷雨天气进行作业。雷雨天气操作人员必须 远离火工品运输车及避雷针系统, “跨步电压” 避免 对人员的伤害。 (3)接地。厢式车和方舱型运输车自身的接地点应远离防 雷系统的接地点, 以防止互相干扰。 (4)雷雨天气不允许行车。根据 GJB2001-1994 火工品包 《 装、 运输、 贮存安全要求》 规定, 运输火工品等危险品的车辆不 允许在雷雨天气行车。 3.3.2 防爆性能 根据火工品的安全运输要求,如选用厢式车或方舱型运 输车设计时应从结构设计和电气设计两部分来考虑防爆性能。 结构设计的主要内容是使运输的火工品远离火源并配套 适应的消防器材;电气设计的主要内容是采用具有防爆功能 的设备 (包括照明灯、 开关、 风机等) 杜绝电线明敷现象, , 同时 为减少不稳定因素,将主要的电气控制电路设置在火工品的 固定空间外。 3.3.3 防静电性能 静电对火工品构成危险的主要表现为误点火,所以在安 全性设计方面要充分采取导静电接地措施,大大提高静电高 压瞬时释放的及时性, 避免静电导致火工品点火电路误动作。 棚车、 厢式车和方舱型运输车的车底盘上均应安装导静电地链。 为防止产生过多静电, 固定存放火工品的地板应铺设防静电地板。 3.4 装载安全 3.4.1 火工品的安全紧固 无论火工品安装在哪里, 都必须采取可靠的固定方式, 保 半满查询 多线程 VC++ 文献标识码: A 文章编号: 1007-3973 2013) ( 001-082-03 况下, 高速度、 高精度数据采集卡的出现, 极大的简化了数据 采集系统的硬件设计在数据采集系统中的应用越来越广泛。 在城市轨道交通 CBTC 仿真测试系统中需要采集的物理量有 速度、 加速度、 牵引力电流等多个参数, 如何实现实时连续, 长 时间的数据采集,并在采集的同时对采集到的数据进行及时 处理、 存储并动态显示, Windows 并不是实时操作系统, 而 在 证其在运输条件下不前后窜动、 上下跳动和左右摆动。 3.4.2 载车承载安全分析 根据 QJ2572-93 航天火工装置包装运输贮存通用技术条 《 件》 中的要求, 运输火工品的汽车单车实际载重应不大于该车 额定载荷的 75%, 运输载车设计选型的初期应考核这个条件。 3.4.3 装载其他安全措施 (1)要求所选型的运输载车排气管出口加装防火罩。 (2)在运输车外显著位置喷涂或安装爆炸品的警示标识。 (3)运输车内、 外可能危及人身、 设备安全的部位, “小 设有 心碰头” “禁止烟火” 等安全警示标识。 (4)配置一定数量且便于取放的灭火器。 (5) 工作人员进入工作区后, 应穿不产生静电的工作服和 不带铁钉的工作鞋, 并通过触摸消电柱释放静电, 同时不应带 首饰、 手机等易产生静电和电磁辐射的物品。 (6)对产品编制内容完整、 详细易懂的使用维护说明书, 对 火工品的摆放、 固定、 防雷、 防爆、 防静电、 接地注意事项等各 方面内容一一阐述清楚。 4 结束语 火工品作为点火或引爆控制系统的核心部件,受一定的 初始冲能作用即可燃烧或爆炸,以产生预期的功能。火工品 具有独立首发和一次性作用的特点,其安全性直接影响武器 系统的效能。 本文内容主要是针对火工品在不同运输方式下的安全性 进行分析, 在充分考虑存储空间的结构设计、 电气设计、 运输 载车的结构设计、 作业人员安全、 人机工程学等方面因素的情 况下, 通过全面、 可靠的分析后, 对整车的危险源逐一采取安 全保护措施。另外,特别要求在此类产品的使用维护说明中 严格要求和规范相关的运输、 操作要求, 从管理方面杜绝不安 全情况的发生, 充分保证不论在何种贮存运输方式下, 火工品 均能进行安全存储、 运输、 吊运、 维护和保养。
基于PXI总线的某型飞机大气数据计算机自动检测系统的实现
6
基 于 P I 线 的 某 型 飞 机大 气 数 据 计 算 机 自动 检 测 系统 的实 现 X总
基于 P X 总线的某型飞机大气数据计算机 自动检测系统的实现 I
R aia in o h XI a e t ma e e t e P —B s d Auo t d T s y t m o ln z o
受 制 于人 的被 动 状 况 。 1 大 气数 据 计 算 机 的基 本 原 理 及 测 试 需 求
自动 检 测 系 统 所 研 究 的 飞 机 大 气 数 据 计 算 机 基 本 原 理 是 : 飞机 上 安 装 的静 压 传 感 器 、 压 传 感 器 、 温 传感 器 、 角 传 感 动 总 攻
刘 远 飞 王伟 平 刘 龙 ( 空军工程大学工程学院航空 自动控制工程 系, 陕西 西安 7 0 3 ) 10 8
摘 要
简要 分 析 了某 型 飞机 大 气数 据 计 算机 的测 试 需求 ,介 绍 了一 种 基 于 P I X 总线 技 术 的 飞机 大 气数 据 计 算 机 自动 检 测 系 统 的设 计 , 系统 采 用虚 拟 仪 器技 术 , 件 基 于 L b n o / l. 软 a Wid wsCV60开发 设 计 。该 自动 检 测 系统 可 实现 飞 机 大 气数 据 计 算 机 的 自动 测 试 、 验 和 分 析 , 检 大大 提 高 了设 备 检 测 的 效 率 和 可 靠性 。 关 键 词 : 气数 据 计 算 机 ,X 总线 , 拟 仪 器 , 大 PI 虚 自动 测 试
ADC b e o P b as d n XI us was n r itodu e Th s t m s alo c d; e yse wa s ba e on i u l n tu sd vr a isr men e n o t tt ch olgy,t e of h s t war d e— e S ev l opme t n wa t r gh L b s hou a W ido / n ws CVl 0; e 6. Th AT ca t s , sp t S n e ti ec an an lz t e n d ay e h ADC auoma ial wi te s o t tc l y; t h u e f h ATS te fi en y an r ibit f qui h ef ci c d el ly ore a i pmen e tan isp t g r m p o e gr a l tt s d n eci a e i r v d n et y
基于无线传输的风洞试验模型测控系统设计
基于无线传输的风洞试验模型测控系统设计基于无线传输的风洞试验模型测控系统设计一、引言风洞试验是现代航空工程中非常重要的方式之一,通过在风洞中对不同模型进行试验可以获取模型在不同气流条件下的气动性能数据,为飞行器的设计与优化提供关键参考。
而在风洞试验中,测控系统的设计和稳定性直接影响到试验的准确性和可靠性。
传统的风洞试验测控系统通常采用有线传输方式,存在着安装布线麻烦、测量精度低以及数据传输受限等问题。
因此,本文将基于无线传输的风洞试验模型测控系统进行设计,并对其性能进行评估和验证。
二、系统设计1. 系统整体架构基于无线传输的风洞试验模型测控系统主要包括模型测量部分、数据传输部分和控制部分。
其中,模型测量部分通过传感器对试验模型进行测量,获取其气动性能数据;数据传输部分将测量数据通过无线传输技术传输到控制部分;控制部分对接收到的数据进行处理和分析,并控制风洞试验系统运行。
2. 模型测量部分设计模型测量部分是整个系统中最关键的部分之一。
为了对试验模型进行准确的测量,系统中应包含压力传感器、热电偶、测速仪等传感器。
通过压力传感器可以对试验模型表面的压力进行测量,从而得到试验模型的气动力学性能;热电偶则用于测量试验模型表面的温度情况,为气动性能分析提供重要参数;测速仪可以实时测量气流的速度,用于精确控制风洞试验参数。
所有传感器数据通过模数转换电路转换为数字信号。
3. 数据传输部分设计基于无线传输的风洞试验模型测控系统的数据传输部分采用无线传输技术,以取代传统有线传输方式。
在本系统中,可以采用Wi-Fi或者蓝牙等技术实现数据的无线传输。
通过设置合适的通信协议和传输速率,保证数据的实时性和准确性。
4. 控制部分设计控制部分是系统的核心,主要负责接收传输的数据并进行处理和分析,同时实时控制风洞试验系统。
在控制部分,应包含处理器和相关算法,用于数据处理和分析;控制器用于控制风洞试验系统的运行;此外,还需要使用显示器和操作界面用于用户的操作和显示。
基于PXI的军用检测设备平台的设计(论文)
国外电子测量技术中国科技核心期刊基于PXI的军用检测设备平台的设计齐永龙 宋 斌(成都天奥测控技术有限公司 成都 611731)摘 要:军用装备在现代战争中的作用越来越大,面对未来战场高强度对抗、快速机动的特点,要求军用装备随时能保持在战备完好的状态,这对军用装备的现场检测、维护保障设备提出了更高的要求。
传统的现场检测设备大多采用自定义、封闭的设计思路,其开发周期往往较长、成本较高、可靠性不高,针对此问题提出一种基于PXI总线构架的通用检测设备平台,以更好、更快地构建现场检测设备,服务于武器装备的现场保障。
关键词:军用装备;现场检测设备;检测设备平台中图分类号:TP23 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:510.8040DesignofmilitarytestingplatformbasedonPXIQiYonglong SongBin(ChengduSpaceonT&CTechnologyCo.,Ltd.,Chengdu611731,China)Abstract:Militaryequipmentareplayingamoreandmoreimportantroleinmodernwars.Facinghighdensityconfronta‐tion,fastmaneuveringinfuturebattlefield,Militaryequipmentshouldbekeptinareadinessstatus,whichraiseshigherrequirementtoon‐sitetesting,maintainingequipment.Traditionalon‐sitetestingequipmentusuallyadoptuserdefined,closeddesigningmethods,whichcanresultinlongerdevelopmentcycle,highercostandlowerreliability.ThispaperpresentatypeofgeneralproposetestingplatformbasedonPXI,whichcanestablishquicklyallkindsofon‐sitetestingequipmentbetterandsatisfythedemandofon‐sitetestingandmaintenanceofthemilitaryequipment.Keywords:militaryequipment;on‐sitetestingequipment;testingplatform 收稿日期:2014‐091 引 言目前国际形势日趋复杂,各种训练、试验、演示等活动越来越多,武器装备的使用频率越来越高,暴露的问题也就越来越多,如何快速、机动地保障武器装备的完好性是今后军用测试技术发展的重点。
基于PXI总线的遥测信号测试平台的设计
《 型 机 与 应 用 》2 1 微 00年 第 3期
欢 迎 网 上 投 稿 WWW. c c i a c r 1 p a hn .o n 1
Ha d r c nqu r wa e Te h i e
2 X 总 线 及 接 口 电路 的 实现 P I
靠 性 。 何 准 确 、 观 、 效 地 评 价 测 量 综 合 控 制 器 的 性 如 客 高
能 , 测 量 综 合 控 制 器 生 产 中 的 重 要 环 节 。 测 量 综 合 控 是
制 器 测 试 系 统 是 集 信 号 自动 发 生 、 自动 检 测 、 动 计 量 自 和 数 据 分 析 于 一 体 的 大 型 应 用 系 统 , 专 门 针 对 测 量 综 是
Ke rs: P ;tlmer in l CM y wo d XI ee t sg a ;P y
在 航 天 测 试 中 , 测 系 统 是 不 可 缺 少 的 重 要 组 成 部 遥
1 系 统 设 计
如 图 1所 示 . 系 统 通 过 P XI总 线 与 上 位 机 进 行 通 信 , 地 总线 与 P 本 XI总 线 通 过 P I接 口 电路 连 接 。 系 统 C
摘 要 : 介 绍 了 一 种 基 于 P XI总 线 的 测 试 平 台 , 实现 遥 测 系统 中 P M 码 的 持 续 无 丢 帧 存 储 和 以 C
模 拟 各 种传 感 器信 号 的 功 能 。 关 键 词 :P ; 测 信 号 ; C XI 遥 P M
中 图 分 类 号 :T 9 4 1 N 1 . 文 献 标 识 码 :A
验 的成 败 。 导 弹 的 研 制 过 程 中 , 历 经 多 次 试 验 , 验 在 要 试 耗 资 巨 大 , 以 要 求 测 量 综 合 控 制 器 具 有 高 精 度 、 可 所 高
基于PXI总线的通风模型试验台测控系统
软件 方面 P I 求所 有 的仪 器模 块都 必 须带 X要 有按 VS IA规 范 编 写 的 WI3 N 2设 备 驱 动 程 序 , 使 P I 为 一种 系 统 级 规 范 , 证 系统 的 易 于 集 成 X成 保
反映出真机中的物理现象。
13 通风 模型 试验 的测 试要 求 . 100 0 MW 水 轮 发 电机 通 风 模 拟 试 验 台 上 需
第卷墓1 (P sN R FL TCAHE 第4 卷 ( ) 4 总 6 雾1 6 第期 期 6 E L I— 0 E R CN) XOO O xoo P oE C IM I S
(
2 01
防l 巴 万 1 爆也机 、
基于 P I 线 的通 风 模 型试 验 台测 控 系统 X 总
fr nt m na o , 向 仪器 系统 的 P I 展 )是 o s u e t i 面 I r tn C扩
一
应点的流速大小成比例 , 向相同。从模型流动 方
预测 、 算原 型 流动 的根 据 就 是原 型和 模 型 间 的 推
运动相似。动力相似指模型力作用与对应的原型 同名力成比例。同名 力指同一物理性质 的力 , 如 重力、 压力、 弹力 、 惯性力等。 12 相似通风模型试验 .
速传感器输 出是频率信 号, 转矩传感器和转动方
向传感 器输 出 的是 4—2 m 电流 信 号 , 外 , 0A 另 系 统 需要控 制 电磁 阀的 通断 , 制拖动 电机 的转 速 , 控
斯蒙特 35 差压变送器测量压差后进行计算 , 0 1 在
每 个冷 却器 上安 装 电子翼 轮式 风速 计测 量冷 却 器
3 2 硬件 系统 构成 . 针 对 上述 任 务 , 用 了 P I 线 系统 作 为 测 选 X总 控 系统 的核 心 ,X 机 箱选 用 N X -O2 控 制 PI IP Il4 Q, 器 选用 N X.10 另外 选择 了 2块 N X -64 I I , P 8l I I 2 P 6
基于PXI技术的全功率风电变流器监测系统
基于PXI技术的全功率风电变流器监测系统陈昭宇;张建文;蔡旭【摘要】To test the performance of the full—scale wind power converter in its development, a monitoring system is needed not only for the high speed sampling of the numerous channels, but also serves as fault alert, data saving, and data analyzing. In this paper a monitor system for a 3MW full-scale wind power converter based on PXI technology is proposed and realized to meet the above —mentioned requirements. Its realization is described in detail with the solution to the problem of the real time system given. At the end of this paper an application example of the 3WM full —scale wind power converter monitoring system is provided, in which the monitor system has successfully detected and recorded a fault occurred in a converter study test, suggesting that the converter monitor system works well and it is very important to the study of the full-scale wind power converter.%在风力发电并网全功率变流器的研发过程中,为了测试和验证变流器的运行性能,需要一个变流器监测系统,不仅能够满足大量通道的高速数据采集,同时还要具有故障报警、录波、以及数据分析的能力.提出了并实现了一种基于PXI技术的3 MW全功率变流器监测系统以满足上述的要求.详细描述了监测系统软硬件的实现方法,并且给出了大数据量监测系统的实时性问题的软件解决方法.在最后,给出了监测系统在3 MW变流器实际调试过程中捕捉并记录下变流器故障的实例,表明了所提出的变流器监测系统的实效性.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2012(028)011【总页数】5页(P77-81)【关键词】全功率风电变流器;变流器监测系统;PXI技术【作者】陈昭宇;张建文;蔡旭【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院风力发电研究中心,上海200240;上海交通大学电子信息与电气工程学院风力发电研究中心,上海 200240;上海交通大学电子信息与电气工程学院风力发电研究中心,上海 200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TM614随着新能源的开发利用日益受到社会的关注,风电作为一种清洁和可再生能源备受青睐,世界范围内的风电装机容量也与日俱增,同时也使得风力发电技术得到了十分广泛的应用和发展。
高超声速风洞两级引射器气动性能试验研究
国防科技大学对超声速引射器进行了大量的研究工作,得出了许多重要的结论。徐万武等[4]通过试验研究了超声速环形引射器的启动特性,发现环形引射器的启动压强高于运行压强,引射马赫数越高,启动压强越高;邹建军等[5]研究了管道马赫数、混合室收缩比等对环形引射器启动性能的影响。中国空气动力研究与发展中心的刘宗政[6]对等压混合引射器参数匹配进行了研究,王宗浩等[7]对两级超声速引射器的流动机理进行了深入研究,刘化勇[8]则对超声速引射器的数值模拟方法进行了研究。上述研究都是通过搭建试验平台或数值模拟的方式进行。目前国内高超声速风洞引射器实际运行状况没有公开的详细数据文献可供参考。
【期刊名称】《实验流体力学》
【年(卷),期】2018(032)004
【总页数】5页(P99-103)
【关键词】高超声速风洞;两级引射器;气动性能;压力优化
【作 者】郭孝国;江泽鹏;陈星;王铁进
【作者单位】中国航天空气动力技术研究院,北京 100074;中国航天空气动力技术研究院,北京 100074;中国航天空气动力技术研究院,北京 100074;中国航天空气动力技术研究院,北京 100074
基于PXI总线的高速数字化仪研制
基于PXI总线的高速数字化仪研制牛军浩;代云启【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2012(20)3【摘要】A high speed digitizer based on PXI bus is developed to suits for the test requirements for modern automatic testing. The designing method of PXI interface is introduced in detail, and FPGA technology as a local controller is used to complete the high speed data transfer and buffer data with asynchronous FIFO. The hardware driver is designed in Visual C+ + 6. 0 software platform with Windriver which is a important driver development tools. The digitizer realizes the high speed data transmission with interrupt technology, and the DMA function of PCI9054 chip, the maximum sample speed is 40MHz, and the scale of input voltage is - 10~ + 10V. Applications show that the high- speed digitizer essential to achieve the desired specifications. Which also runs stable and reliable.%针对现代自动测试领域对数字化仪测试需求,设计并开发了一种PXI总线高速数字化仪;详细介绍了PXI接口电路设计方法,以及使用FPGA作为本地控制器,完成高速数据转换和异步FIFO数据缓存;采用驱动程序开发工具Windriver,在VisualC++6.0平台下完成模块驱动程序的开发,采用中断方式启动数据传输,利用PCI9054芯片的DMA数据传输功能,实现了数据高速传输,单通道最大采样速度为40MHz,输入电压范围-10~+10V;结果表明,设计的PXI高速数字化仪基本达到预定的技术指标,运行稳定可靠.【总页数】3页(P859-861)【作者】牛军浩;代云启【作者单位】桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541004;桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TP302【相关文献】1.基于PXI总线的高速数字化仪的设计和实现 [J], 李楠;徐欣;孙兆林2.基于PXI的高速数字化仪模块 [J], 何鹏3.基于PXI总线的航空串行总线专用通讯模块研制 [J], 魏祎;许永辉4.基于PXI Express总线的多通道数字化仪软件技术研究 [J], 丁万成;付缅言5.Acqiris为3U尺寸,单槽的高速PXI总线数字化仪建立了新的标准产品 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于PLC的LT风洞内三维高精度探针定位系统
基于PLC的LT风洞内三维高精度探针定位系统李洋;李建勇【摘要】The wing model stress test is a key link in the process of plane airfoil design is indispensa-ble, wind tunnel is necessary device for aerodynamic test. This paper introduces the probe based on LT (Low Turbulence)wind tunnel of 3D high precision displacement measurement and control system, de-tailed analyze the LT wind tunnel scene experimental conditions and shall meet the control requirements, on this basis, this paper discusses the overall design scheme of system, hardware structure and configura-tion process of touch screen. PLC hardware configuration and the design of control software is empha-sized. Operation practice shows that the system meet the design requirements, reliable running. Effective-ly solve the problem of probes accurate positioning control in wind tunnel in the airfoil experiment study.%机翼模型受力试验是飞机翼型设计必不可少的关键环节,风洞是进行空气动力学试验的必备装置。
基于PXI总线高速图像采集显示系统设计
基于PXI总线高速图像采集显示系统设计
郭柳柳;甄国涌;刘东海
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2015(23)2
【摘要】为解决高速Camera Link数据视频图像信号的采集与显示问题,提出了以PXI系统为平台,利用FPGA强大的并行处理能力及内部丰富的块RAM资源,模块化设计PXI接口模块,Camera Link数据接收模块,SDRAM缓存模块及VGA显示控制模块,同时利用FPGA构造出相应的VGA时序信号,控制视频转换芯片
ADV7123实现两路图像数据的图形显示的系统设计;试验结果表明,该系统可实现输入100 MB/s图像数据的实时显示,达到了预期的效果,具有一定的实用性和推广价值.
【总页数】3页(P627-629)
【作者】郭柳柳;甄国涌;刘东海
【作者单位】中北大学电子测试技术国家重点实验室,太原030051;中北大学电子测试技术国家重点实验室,太原030051;太原市华纳方盛科技有限公司,太原030051
【正文语种】中文
【中图分类】TP752.1
【相关文献】
1.基于PXI总线和LVDS技术的高速图像采集系统的设计与实现 [J], 倪亮;杨长林;刘延飞;杨铁阡
2.基于PEX8311PCIE总线的高速图像采集系统设计 [J], 阚晓博
3.基于PXIE总线的高速CCD数字图像采集系统设计 [J], 霍志;刁节涛;李清江;邢金岭;刘海军
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5.基于PXI总线的双机高速同步采集系统设计 [J], 董延军;南洪涛;雷涛;倪新虹;张晓斌
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目录
一系统概述
1.2 CVI开发系统
1.3 SQLServer及Delphi
二、硬件部分
2.1常规测试部分
2.2动态测试部分
三、软件部分
3.1常规测试应用程序和动态测试应用程序功能简介
3.2SQL Server数据库管理系统功能简介...
3.3数据库客户端应用程序功能简介
3.4IIS服务器应用程序功能简介...
系统概述
风洞试验是空气动力学研究中获取各种飞行参数手段,主要有常规测力、测压试验、流场校验、动态实验等,测试参数有十几到二十几个,常规试验测点一般从几十到几千个点,动态试验几点到几十点。
本测试系统针对超高速的激波风洞试验,由128通道的常规测试部分和32通道的动态测试部分两部分构成,主要完成试验中应变天平、压阻式传感器、压电传感器和热电偶输出信号的采集和处理,
硬件采用NI公司的PXI总线模块化产品,软件采用NI公司的CVI作为主要的软件开发平台,结合Microsoft的SQLServer和Borland的Delphi来开发整个测量系统的应用程序和数据库管理系统及数据发布系统。
1.1 PXI总线
PXI规范是NI公司1997年9月1日发布的一种新的具有开放性的模块化仪器总线规范。
PXI管脚的定义已在PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturers Group)的仪器分会中注册,以确保与Compact PCI完全兼容。
PXI系统拥有以下10大特征,从而保证了它能够达到与VXI系统相同的技术指标而至少节约1/3的经费。
标准Windows操作系统及软件
132Mbytes/sPCI总线结构,可随PCI技术进步而提高
适应于工业环境的模块化及坚固化
预先定义的系统功率,集成化的冷却,以及电磁兼容(EMC)
可与Compact PCI交互操作
具有比台式PC更多的扩展插槽
10MHz系统参考时钟
触发总线
StarTrigger总线提供超高性能的同步功能
局部总线减轻系统总线的负担,进一步提高系统的性能
基于以上理由,本方案将完全采用PXI技术路线。
1.2 CVI开发系统
CVI开发系统是目前最专业的测控系统开发工具包,也是目前最为稳健的开发系统之一。
可与NI的PXI硬件产品进行无缝集成,使应用系统更为稳定。
1.3 SQLServer及Delphi
SQLServer是Microsoft公司的数据库服务器,它拥有对象、连接、线程缓冲池技术,是目前基于Windows平台最佳的网络数据库管理系统。
由于其拥有最快的连接速度,所以特别适用于开发基于Web的应用系统。
Delphi是Borland的通用系统开发平台,它在Internet/Intranet、Web和电子商务部分提供了非常强劲的支持。
除了开发一般的Web系统外,它还是一个通用的RAD工具,使建立的Web应用程序可以同时执行在IE和Netscape浏览器之中。
二、硬件部分
风洞测量系统硬件部分由常规测试部分和动态测试部分构成。
整个系统的框图如图(一)所示:
图(一):系统框图
2.1常规测试部分
风洞测量系统的128通道的常规测试部分,采用2块PXI6052E采集卡、16块SCXI-1143调理板组成。
其中SCXI-1143用于对应变天平、压阻式传感器、压电传感器和热电偶输出信号输出信号进行调理。
常规测试部分原理结构如图(二)所示。
常规测试部分系统指标:
①、通道数:128路差分输入
②、单通道采样率:最高3KS/s
③、通道A/D分辨率:16Bits
PXI6052E采集卡性能指标:
①、通道数:16路单端/8路差分
②、分辨率:16Bits
③、输入量程:±0.05V~±10V
④、采样率:可高达333KS/s
SCXI-1143调理板性能指标:
①、通道数8路
②、输入信号类型:±50mv to ±5v
③、可编程8阶Butterworth低通滤波器:(10Hz-25kHz)
④、±30V输入电压保护
图(二)常规测试原理框图
2.2动态测试部分
动态测试部分主要用于测量32路快变压力信号,经综合考虑,选用NI公司最新
推出的一款高速并行同步采集卡NI4472,因NI4472为八通道输入,故选用4张采集卡。
动态测试部分原理结构如图(三)所示。
整个动态测试部分系统主要技术指标如下:
①、通道数:32路
②、A/D分辨率:24Bits
③、采样率:单通道最高102.40KS/s
④、A/D输入量程:±10V
⑤、抗混叠滤波器
⑥、触发方式:通道内触发、外触发
⑦、120dB动态范围
⑧、支持交流/直流耦合
图(三):动态测试原理框图
三、软件部分
测量系统的软件由常规测试应用程序、动态测试应用程序、SQLServer数据库管理系统、IIS服务器应用程序、数据库客户端应用程序及IE浏览器组成。
各部分关系如图4所示,常规测试应用程序和态测试应用程序在开车前和吹风结束后将开车条件和吹风数据写入SQLServer数据库管理系统中,数据库客户端应用程序可在网上访问SQLServer数据库管理系统中的吹风数据,经授权的远程用户还
可使用IE浏览器通过IIS服务器应用程序访问SQLServer数据库管理系统中的吹风数据。
图(四):软件系统结构图
3.1常规测试应用程序和动态测试应用程序功能简介
该部分应用程序运行于WindowsNT或Windows2000操作系统,采用NI的CVI开发系统开发,可与NI的PXI产品做到无缝集成,使得系统的稳定性进一部提高。
保证风洞运行稳定可靠。
软件的功能包括:
采集系统自检及校准(包括采集卡各通道自检,AD校准,零点校准,增益校准);传感器参数校准;
试验参数的设置(包括各通道的采集参数,风洞运行参数和传感器参数设置);试验数据的采集和监测(实时监测试验数据,并能显示波形);
试验数据的自动存储;
试验结果计算(根据试验要求计算实验参数);
试验数据回显和试验结果的初步计算;
3.2SQL Server数据库管理系统功能简介
SQL Server是Microsoft公司的数据库服务器,它拥有对象、连接、线程缓冲池技术,是目前基于Windows平台最佳的网络数据库管理系统。
由于其拥有最快的连接速度,所以特别适用于基于Web的应用系统。
该部分的主要功能是对风洞的吹风条件、常规测试和动态测试的数据进行管理。
3.3 数据库客户端应用程序功能简介
该部分可以实现根据一定的条件对数据库中的吹风数据进行查询,显示曲线图形,生成打印报表等功能,是工程人员管理数据库的重要手段。
3.4 IIS服务器应用程序功能简介
为了将试验数据在所、室等指挥自动化系统中安全而有效地实现共享,该部分采用Delphi开发环境进行程序编制工作,对访问数据库的工程人员进行严格的身份验证并将之记录在案,以保证数据共享的安全性和广泛性。