摘要：针对传统信标机落地后回收效率低、功率损耗大的问题,研制了一种可指示落点位置的新型信标机。在硬件部分,该信标机选用低功耗单片机STM32L431控制GPS定位模块和北斗短报文模块,并对供电电路实时采集。在软件部分,采用组合模型算法预测下一时刻的位置信息,并增加了“休眠工作”模式,实现与“正常工作”模式的循环切换。实验结果表明,组合预测结果和实地结果在经度、纬度和高度方向上的差值均在±25 m内,即落点搜寻工作可在以组合预测落点坐标为中心,维度为25 m×25 m×3 m的空间体内开展,提高了回收效率;双模切换的工作方式将能量损耗降低至传统信标机的64.7%,续航时间延长了11.16 h,具有较高的应用价值。

摘要：针对铌酸锂单晶薄膜的压电MEMS振动传感器输出电荷信号微弱而难以采集的问题,设计了一种基于集成运放芯片TLE 2064 CDR的信号调理电路。该电路由电荷-电压转换电路(Q-V)、电压放大电路、前置低通滤波电路和后置高通滤波电路构成,旨在实现微弱信号的采集。此外,利用ACT 2000振动台进行振动实验,通过标准电荷放大器和设计的信号调理电路对压电MEMS振动传感器测试。测试结果表明,所设计的信号调理电路与标准电荷放大器的输出有较好的一致性,可以满足5~130 pC的宽输入电荷的采集。当加载加速度范围为5~20 g时,输出电荷和输入加速度之间的线性度好;在输入加速度5 g,工作频率范围为50~2000 Hz时,输出电荷偏差控制在±1.6 pC内,具有很好的一致性。综上所述,该电路具有集成度高,灵敏度好等特点,在微弱信号采集方面具有很好的应用前景。

摘要：在当前特种测试系统国产化替代趋势下,针对传统冲击波超压测试系统存在的安全性低、进口依赖性强和自主可控性差等技术问题,提出了一款以国产复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)和ARM(Advanced RISC Machine)处理器为核心架构的冲击波超压测试系统。其中,ARM单元负责响应系统工作循环指令,CPLD则控制A/D转换模块实现采样频率高达1 MHz的数据采集和对内外触发逻辑的精确判断,数据转换结果经由外部存储器控制器(External Memory Controller,EXMC)传输并存储至eMMC存储器中,最终通过以太网传输至上位机显示。经现场试验表明,测试系统具有良好的可靠性,能够在复杂测试环境下实现对冲击波超压信号高保真采集与记录存储,为动态数据采集提供了一种切实可行的解决方案,推动了关键测试设备国产化替换进程。

摘要：航空发动机测试技术在航空工业中占据重要地位,而发动机的力学状态正常与否直接决定其工作可靠性。针对航空发动机试验中面临的全新要求,为实现对前端力学参数高速有效的采集分析处理,设计了一种基于FPGA的存储测试系统,该系统运用FPGA内部程序并行处理的特点,将AD采集的前端多达63通道力学传感器数据存入大容量NAND Flash芯片,结合千兆以太网的高速运行,将采集到的数据发送到上位机进行实时处理和进一步分析。现场试验表明,该系统能实时有效地监控发动机状态,数据存储准确可靠性高,确保稳定运行。

摘要：针对当前国产化膛压测试系统存在的功耗较大问题,设计了基于RISC-V开源指令集CH32V203微控制器的国产化低功耗火炮压力测试系统。为了降低待机态功耗,进行了低功耗芯片选型,并通过多模块分电源使能管理的方法减少非工作态模块功耗;利用倒置开关实现系统不同运行状态的感知,同时进行了详细的系统运行状态机设计,降低系统运行态功耗。经不同工况下的模拟应用测试,测试系统具有良好的低功耗特性,所设计的国产化火炮压力测试系统最低功耗为8.14 mAh,能够满足国军标GJB2973A-2008的应用需求,为国产化膛压测试系统的低功耗设计提供了参考方案,推动了膛压测试系统的国产化替代进程。

摘要：NFC适用于旋转状态下稳定的数据采集与无线交互,且其无源的特点使得采集端的设计更为小巧灵活,可避免旋转过程中测量系统的线路束缚和因偏轴对数据造成的严重误差。据此设计了一种基于NFC(ISO15693协议)的无源无线测量系统,采用旋转法对一种特制喷涂减阻材料的减阻率进行测量。测量过程中设置对照组并重复多次实验,分别得到恒定转速条件下减阻率随减阻涂层厚度的变化关系、恒定减阻涂层厚度条件下减阻率随转速的变化关系。通过对实验数据分析,表明本系统能够准确测量旋转状态下减阻材料的减阻率。

摘要：在航空航天领域,为了实现对飞行器上所搭载的传感器信号的采集和传输,必须满足高精度和高可靠性的要求。由于飞行器舱内噪声环境复杂,各通道间容易出现信号串扰。针对高精度的测量要求,设计了以LVDS为通信传输的压力数据采集系统。该系统以分为采集和传输两大部分,采集模块搭建了限流保护电路和高精度的调理电路,并设计了16倍过采样的时序。传输模块以LVDS作为接收和发送单元,在保证传输稳定性的前提下提高总线码速率。经过功能仿真验证分析,所设计的采集系统受噪声影响大大降低,且传输速率不低于240 Mbit/s,采集系统的信噪比不低于77 dB。

摘要：针对振动分析和阵列信号处理等领域对高精度频率测量的需求,设计了一种可用于高精度频率估算的USB3.0高速数据传输系统。该系统以FPGA为系统主控制器,以EZ_USB FX3为USB3.0外设控制器和传输媒介,FPGA内部的时序控制逻辑设计有效避免了对USB局部标志的使用,突破了水印值设置对数据传输速率的限制,最高传输速率可达193.9 Mbyte/s。PC机端获取源频率数据后通过基于全相位时移相位差频谱校正法的估计算法进行高精度频率估计,其测算精度可达小数点后5位,对高精度频率测量系统的设计实现具有一定的工程应用价值。

摘要：为了满足各种仪器或电路所需的接口电平,设计了一种可生成频率范围在25 MHz~3.2 GHz、电平差模范围为0~1.9 V、共模范围为-4 V~4 V可调电平的接口电路。外部驱动源驱动差模电路产生一个频率为25 MHz~3.2 GHz的差模信号,由数模转换器产生的共模信号通过电阻与差模信号耦合输出电平信号,通过两个信号参考端隔离的办法实现电平的共模电压和差模电压解耦调节,差模和共模信号电平值通过电平控制模块来设定。选择接口输出为标准LVDS、RS485和PECL电平进行实验测试,测试结果表明,该电平接口电路输出的电平信号稳定,精确度高,电平误差小于5 mV。

摘要：在航空航天领域中,明确航天器壳体自身的温度分布特征,可以为优化结构和监测设备是否正常运转提供参考依据,热电偶作为航天领域经典的测温元件,其应用十分广泛,但传统的热电偶在冷端补偿电路设计时,会将冷端的温度固定为某一环境温度,以此展开补偿设计,这在高精度测量时,会引入误差。针对此问题,本文采用AD8227和AD590设计了一种新型通用的两级测温电路,来实现对不同热电偶信号的调理和动态冷端补偿,并在输入端设计了RFI射频滤波,使得热电偶传感器信号中频率高于1.011 kHz的差模电压和频率高于21.231 kHz的共模电压被滤除,提升了测量精度,设计完成后,对K型热电偶在冷端处于-40℃~60℃且热端在-30℃~1 200℃区间进行多次测试验证,测量误差优于±2℃。