發布日期：2022-04-27 點擊率：72
應用領域：
航空／國防
使用的產品：
NI USB-6008
LabVIEW 8.20
挑戰：
運用NI的便攜式數據采集設備融合先進的虛擬儀器技術，實現多路電阻、多路電流的精密測量和系統狀態信號的監測，以較低的成本解決生產、調試和維修過程中的監測任務。
應用方案：
運用NI的便攜式數據采集設備配合相應的外圍電路，對監測信號進行采集，使用NI的圖形化編程軟件LabVIEW對監測數據進行顯示、處理和記錄，實現了慣性制導系統溫控電路的實時監測。
介紹：
本文根據監測精度的需要，設計了精密穩定的信號轉換電路，將需要監測的電阻、電流和系統狀態信號轉化為適當的電壓信號；并根據監測任務的需要選擇合適的數據采集設備，對電壓信號進行采集，軟件采用LabVIEW實現，受益于labVIEW對NI數據采集產品的完美支持，可以很方便的實現數據的顯示、處理和記錄等功能。
正文：
引言
慣性制導是利用陀螺儀和加速度表組成的慣性測量裝置測量飛行器的運動參數，控制其按預定路線飛行的一種制導方式。整個制導系統一般由慣性測量組合、計算機和執行機構等組成。慣性測量組合是保證制導精度的核心裝置，內部裝有高精度的測量儀器（包括陀螺儀、加速度表）和相應的模數轉換電路，這些器件必須工作在恒定的溫度環境下，才能達到高精度的測量要求，因此慣性測量組合內部都設計有精密的溫度控制電路。本文所介紹的就是美國國家儀器公司的數據采集產品在某型號慣性制導武器溫控電路的實時監測中的應用。
監測對象分析
為了縮短穩定時間、提高控溫精度，慣性制導系統溫控電路采用多路控溫、多級控溫的方式，首先采用了溫度繼電器對系統進行初級控溫，待系統溫度升高到45℃時溫度繼電器斷開，系統對外輸出28V“加溫好”指示信號；一級溫控和二級溫控電路采用PWM（脈寬調制）控制方式，一級溫控電路的控溫點為52℃，二級溫控電路的控溫點為60℃，由于一、二級溫控之間溫度梯度較小，從而保證了最終的控溫效果，一級和二級的控溫電路監測主要通過監測慣性制導系統自帶的測溫鉑電阻阻值和加溫電流實現。
綜上所述，要完成對溫控電路的實時監測，需要對多路電阻、多路電流和“加溫好”信號進行采集。對于鉑電阻阻值的監測，考慮到電阻初始值較高，而變化量又較小，采用電橋法，輸出的微弱電壓信號經儀表放大器放大到0~5V之間。由于電流的典型值最大高達18A左右，最小0.2A左右，為保證采集精度，我們選用高精度的霍爾效應線性電流傳感器ACS712，選用量程20A的電流傳感器監測總加溫電流，量程5A的電流傳感器監測分路加溫電流。“加溫好”信號通過電阻分壓的方法將其將降為1~3V之間。這樣所有的待測信號都轉化為0~5V的電壓信號。
硬件系統組成
1) 鉑電阻阻值監測電路設計
鉑電阻阻值監測電路示意圖如圖1所示。在監測過程中，最多需要監測六路測溫鉑電阻的阻值，通過繼電器控制與驅動電路分別將測溫鉑電阻作為一個橋臂接入橋式阻值測量電路，鉑電阻阻值的變化產生的電壓信號，經儀表放大器AD620放大后送入數據采集設備。
圖1 鉑電阻阻值監測電路示意圖
2) 電流監測電路設計
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