應(yīng)用領(lǐng)域：
航空／國防

使用的產(chǎn)品：
NI USB-6008
LabVIEW 8.20

挑戰(zhàn)：
運用NI的便攜式數(shù)據(jù)采集設(shè)備融合先進的虛擬儀器技術(shù)，實現(xiàn)多路電阻、多路電流的精密測量和系統(tǒng)狀態(tài)信號的監(jiān)測，以較低的成本解決生產(chǎn)、調(diào)試和維修過程中的監(jiān)測任務(wù)。

應(yīng)用方案：
運用NI的便攜式數(shù)據(jù)采集設(shè)備配合相應(yīng)的外圍電路，對監(jiān)測信號進行采集，使用NI的圖形化編程軟件LabVIEW對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行顯示、處理和記錄，實現(xiàn)了慣性制導系統(tǒng)溫控電路的實時監(jiān)測。

介紹：
本文根據(jù)監(jiān)測精度的需要，設(shè)計了精密穩(wěn)定的信號轉(zhuǎn)換電路，將需要監(jiān)測的電阻、電流和系統(tǒng)狀態(tài)信號轉(zhuǎn)化為適當?shù)碾妷盒盘?；并根?jù)監(jiān)測任務(wù)的需要選擇合適的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對電壓信號進行采集，軟件采用LabVIEW實現(xiàn)，受益于labVIEW對NI數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品的完美支持，可以很方便的實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(shù)，控制其按預(yù)定路線飛行的一種制導方式。整個制導系統(tǒng)一般由慣性測量組合、計算機和執(zhí)行機構(gòu)等組成。慣性測量組合是保證制導精度的核心裝置，內(nèi)部裝有高精度的測量儀器（包括陀螺儀、加速度表）和相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，這些器件必須工作在恒定的溫度環(huán)境下，才能達到高精度的測量要求，因此慣性測量組合內(nèi)部都設(shè)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(shù)據(jù)采集產(chǎn)品在某型號慣性制導武器溫控電路的實時監(jiān)測中的應(yīng)用。

監(jiān)測對象分析

為了縮短穩(wěn)定時間、提高控溫精度，慣性制導系統(tǒng)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(tǒng)進行初級控溫，待系統(tǒng)溫度升高到45℃時溫度繼電器斷開，系統(tǒng)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(diào)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(jiān)測主要通過監(jiān)測慣性制導系統(tǒng)自帶的測溫鉑電阻阻值和加溫電流實現(xiàn)。

綜上所述，要完成對溫控電路的實時監(jiān)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(jiān)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(jīng)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(yīng)線性電流傳感器ACS712，選用量程20A的電流傳感器監(jiān)測總加溫電流，量程5A的電流傳感器監(jiān)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(zhuǎn)化為0~5V的電壓信號。

硬件系統(tǒng)組成

1)   鉑電阻阻值監(jiān)測電路設(shè)計

鉑電阻阻值監(jiān)測電路示意圖如圖1所示。在監(jiān)測過程中，最多需要監(jiān)測六路測溫鉑電阻的阻值，通過繼電器控制與驅(qū)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(chǎn)生的電壓信號，經(jīng)儀表放大器AD620放大后送入數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

圖1 鉑電阻阻值監(jiān)測電路示意圖

2)   電流監(jiān)測電路設(shè)計

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