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一种新型壳体电容式压力检测系统的研究
资料介绍
在火炮射击时，膛内的燃气压力及其变化不仅影响到火炮内弹道的性能，还将影响到武器弹药系统设计的全局。因此，测量火炮膛压的P-t曲线成为火炮系统设计和改进的主要依据之一。针对目前国内的测试仪不能满足中小口径火炮膛压的测试，以及放入式电子测压器成本高的特点，本文设计了一种新型的基于测压器壳体的电容式压力检测系统，解决了膛压测试过程中测试仪体积大及价格昂贵的问题。本文通过理论分析、计算机仿真以及实验相结合的方法，展开了以下几个方面的研究。
（1）在变极距的电容式传感器原理的基础上，研制了一种基于测压器壳体的同轴圆筒变极距电容式测压器。依据厚壁圆筒的设计理论以及弹塑性力学理论，设计了测压器外壳的结构，并利用ANSYS仿真软件对其在600MPa压力作用下的力学性能进行分析，验证测压器壳体设计的可行性，同时对壳体电容式测压器的电容初值以及变化范围进行初步的估算。
（2）针对火炮膛内火药燃烧的高温高压及强电磁干扰的恶劣环境，以及膛压信号的特点研制了一种低功耗、小体积的瞬变微小电容检测电路，该电路包括信号调理放大电路、电源管理模块以及信号的采集存储电路。对硬件电路、单片机的时序控制、采样存储模块、以及上位机与下位机之间的通信接口电路进行设计。
（3）针对本研究所用的微小电容测量电路进行仿真，查看仿真的结果验证该电路设计的合理性。处理并分析实验数据。分析测试系统误差的来源，包括测试电路的误差以及传感器自身因素引入的误差，并计算系统整体的测量误差，验证该测压器的合理性。
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资料：bitboy
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