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基于压电式压力传感器的冲击波载荷测试系统设计

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基于压电式压力传感器的冲击波载荷测试系统设计

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测量与检测技术  
机械 2014 年第 12 期 总第 41 卷  
基于压电式压力传感器的冲击波载荷  
测试系统设计  
王毅陆明,丁士轩  
解放军理工大学 野战工程学院,江苏 南京 210007)  
摘要:为了满足对爆炸冲击波载荷精确测量的技术要求,设计了以压电式压力传感器为测试元件的爆炸  
冲击波载荷测试系统对所选压电式压力传感器的固有频率 ωn 与采样频率 ω 的关系进行了研究验  
表明,所选压电式压力传感器及设计的测试系统性能稳定、可靠,测试结果符合设计要求。  
关键词:冲击波载荷;压电式压力传感器;固有频率;测试系统  
中图分类号TP212  
文献标志码A  
doi10.3969/j.issn.1006-0316.2014.12.019  
文章编号10060316 (2014) 12006205  
The design of testing system for explosive blast loading using piezoelectric type pressure transducer  
WANG YiLU MingDING Shi-xuan  
( Field Engineering College, PLA University of Science and Technology, Nanjing 210007, China )  
AbstractIn order to meet the technical requirements of testing the loading of explosive blast accurately, it’s  
necessary to design a set of system for testing the loading of explosive blast whose testing component is  
piezoelectric pressure sensor. The relationship between natural frequency and sampling frequency is also deeply  
studied. The results shows that, the system for testing the loading of explosive blast whose testing component is  
piezoelectric pressure sensor works well, and the results of testing is conformed the technical requirements.  
Key wordsblast loadingpiezoelectric type pressure transducernatural frequencytesting system  
爆炸冲击波载荷的波阵面压力、超压作用  
时间及比冲量是衡量其对目标破坏效果的三项  
重要参数[1-2],准确测量具有重要意义。目前广  
泛应用的冲击波载荷测试方法主要有两种:压  
电式测试法和压阻式测试法[2]。大量试验数据  
显示,压阻式压力传感器的稳定性和线性度较  
差,存在零点飘移和蠕变现象,导致测量结果  
可靠性差电式压力传感器则具有线性度高、  
灵敏度高、信噪比高、量程大等优点,测试结  
果可靠性优于压阻式压力传感器。本次试验具  
有炸药当量小、试验次数多等特点,对测试结  
果稳定性要求较高。因此,设计了一套以压电  
式压力传感器为测试元件的近区爆炸冲击波载  
荷测试系统应用于线性聚能爆炸切割试验。  
1 压电式压力传感器基本理论  
1.1 压电式压力传感器工作原理  
压电式压力传感器是基于压电效应的测试  
元件感器表面的压电晶体受到力的作用时,  
会产生一定程度的变形,进而产生一定量的电  
———————————————  
收稿日期:20140626  
作者简介:王毅(1990-),湖北钟祥人,硕士研究生,主要研究方向为聚能爆炸切割;陆明,上海人,博士,博士生导师,主要研究方  
向为聚能爆破与材料成型。  

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