[發(fā)明專利]一種大型航空結構實時沖擊監(jiān)測儀及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110057547.1
• 申請日: 2011-03-10
• 公開（公告）號: CN102183350A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 袁慎芳;張炳良;邱雷;劉沛沛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;G05B19/042
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種大型航空結構實時沖擊監(jiān)測儀，其特征在于，包括系統(tǒng)電源模塊，信號接口模塊，電荷放大器模塊，模數(shù)轉換器模塊，可編程邏輯器件模塊，控制和計算中心，大容量板載高速存儲器模塊，外部交互接口，以及n路壓電傳感器；外部監(jiān)測信號通過信號接口模塊輸入電荷放大器模塊模塊，電荷放大器模塊的輸出端串接模數(shù)轉換器模塊與可編程邏輯器件模塊的輸入端連接，可編程邏輯器件模塊的輸出端接控制和計算中心的輸入端，可編程邏輯器件模塊與大容量板載高速存儲器模塊雙向通信，控制和計算中心通過外部交互接口與外部進行數(shù)據(jù)交互，所述n路壓電傳感器布置于監(jiān)測對象上，系統(tǒng)電源模塊給上述模塊提供電源，其中n為大于1的自然數(shù)。

2.如權利要求1所述的一種大型航空結構實時沖擊監(jiān)測儀，其特征在于，所述電荷放大器模塊包括n個結構相同的電荷放大器，每個電荷放大器都包括電荷放大電路和電壓放大電路，其中n為大于1的自然數(shù)。

3.如權利要求1所述的一種大型航空結構實時沖擊監(jiān)測儀，其特征在于，所述模數(shù)轉換器模塊包括n個模數(shù)轉換器，每個模數(shù)轉換器都由信號調理電路依次串接差分轉單端電路和高速模數(shù)轉換器件構成。

4.如權利要求1所述的一種大型航空結構實時沖擊監(jiān)測儀，其特征在于，所述可編程邏輯器件模塊包括邏輯控制模塊以及由其內部資源構建的標準參數(shù)化模塊，標準參數(shù)化模塊包括n個觸發(fā)前數(shù)據(jù)緩存器、觸發(fā)后數(shù)據(jù)緩存器模塊、邏輯管理中心和n個電壓比較器，其中對應設置的觸發(fā)前數(shù)據(jù)緩存器和電壓比較器的輸出端分別接邏輯管理中心的輸入端，邏輯管理中心的輸出端接觸發(fā)后數(shù)據(jù)緩存器模塊的輸入端，電壓比較器的負輸入端接參考電壓，電壓比較器的正輸入端接模數(shù)轉換器模塊的輸出端。

5.如權利要求1所述的一種大型航空結構實時沖擊監(jiān)測儀，其特征在于，所述交互接口包括Can總線接口、1553b總線接口和串行數(shù)據(jù)總線接口。

6.一種大型航空結構實時沖擊監(jiān)測儀的監(jiān)測方法，其特征在于，所述監(jiān)測儀上電工作后，控制和計算中心完成系統(tǒng)電路的初始化配置；外部壓電傳感器感受結構應變，轉化為電荷信號；電荷放大電路將輸入的電荷量轉化為電壓量，電壓信號通過AD轉換器轉化后輸入至可編程邏輯器件中；n通道壓電信號全部存入可編程器件的片內ram存儲器中；在可編程器件內部利用門陣列電路開辟n個電壓比較器，輸入的電壓量首先與參考電壓數(shù)字量進行比較：當n路比較器某一通道比較后的結果出現(xiàn)高電平時，邏輯管理中心將該觸發(fā)所在通道和周圍三個信號能量最大的通道列為數(shù)據(jù)存儲有效通道，并拋棄其它通道的數(shù)據(jù)；邏輯管理中心將觸發(fā)后所采集點數(shù)的信號轉存入觸發(fā)后數(shù)據(jù)緩存器＃1～＃4中，帶計數(shù)到采樣點數(shù)后，再將四通道的觸發(fā)前采集數(shù)據(jù)和觸發(fā)后采集數(shù)據(jù)存入外部大容量高速存儲器中；計算和控制中心能判定當前沖擊事件發(fā)生的區(qū)域以及沖擊發(fā)生的精確位置；外部大容量高速存儲器等待來自總線對控制中心發(fā)來的下載命令，將所存數(shù)據(jù)通過外部接口傳送出去。