一种宽量程灵敏度自适应测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于动态测试技术领域，涉及一种宽量程灵敏度自适应测量装置。提出的一种宽量程灵敏度自适应测量装置包括壳体以及封装于壳体内的多个传感器、多个适调放大限幅电路、加法器电路和数据采集存储电路。多个传感器安装于同一壳体同一端面上，为感应同一物理参数具有不同的灵敏度的传感器，每个传感器对应配置适调放大限幅电路；适调放大限幅电路将与其适配的传感器的输出信号在设计的量程段内线性地调理放大、超出该量程段时输出为一固定幅值的电压信号的电路，多个适调放大限幅电路所输出的电压均送入加法器电路，且其所输出的电压最大值之和不应超出后面连接的加法器电路所要求的最大输入值；加法器电路将所有适调放大限幅电路的输出相加后输出一路信号给数据采集存储电路。本实用新型专利技术解决了现场测试时由于不能预先确定被测参数范围而导致的测量不准确或测量过载的难题。

An adaptive measuring device for wide range sensitivity

The utility model belongs to the field of dynamic testing technology, and relates to a wide range sensitivity self-adaptive measuring device. An adaptive measuring device for wide range sensitivity is proposed, which includes a shell, a plurality of sensors encapsulated in the shell, a number of adaptable amplifying limiting circuits, an adder circuit and a data acquisition and storage circuit. A plurality of sensors are installed on the same end face of the same shell and are sensors with different sensitivity to the same physical parameters. Each sensor corresponds to the configuration of an adaptive amplifying limiting circuit, and an adaptive amplifying limiting circuit linearly amplifies and exceeds the output signal of the sensor in the designed range. A circuit that outputs a voltage signal with a fixed amplitude in a range section. The voltage output from a plurality of adaptive amplifying and limiting circuits is sent to the adder circuit, and the sum of the maximum sum of the output voltage should not exceed the maximum input value required by the adder circuit connected by the rear; the adder circuit will amplify the limiting circuit for all well adjusted circuits. After the output is added, the output signal is sent to the data acquisition and storage circuit. The utility model solves the problem of inaccurate measurement or overload measurement caused by the inability to predetermine the range of the measured parameters in the field test.

【技术实现步骤摘要】
一种宽量程灵敏度自适应测量装置
本技术属于动态测试
，特别是涉及一种宽量程灵敏度自适应测量装置。
技术介绍
爆炸冲击波压力、地振动以及目标结构损伤等参数的测量是开展武器装备威力考核及进行战场毁伤评估的重要基础；在现场开展爆炸威力及毁伤参数测试时，通常是在炮炸弹预计落点位置或毁伤考核目标位置附近布设传感器测点，但是由于炮炸弹的落点具体位置不确定，每个测点位置上的效应参数在炮炸弹落点离测点很近时值很大；落点远时值就小，因此就无法确定布设的传感器的量程范围，如果采用大量程的传感器，则当落点远参数值小时就测不准，如采用小量程的传感器，则当落点近时，传感器输出就会过载而测不到有效参数；目前常用的方法是在每个测点位置布设包含不同量程的传感器，通过这些传感器采集到可用的效应参数信号；这种方法的缺点是每个传感器需配套一个数据采集通道，这样会导致测量系统庞大，测点布设工作量大，测试成本增加；对参数量值范围变化大的另外一种测量方法是设置量程选择开关，识别参数的值的大小后通过开关选择适合的量程来对参数进行准确测量，该方法适合于静态参数测量，对于变化剧烈的动态参数，由于选择量程开关需要一定的时间，该方法不适合于动态测量。因此，在武器爆炸毁伤效应参数现场测试时，需要一种能够适应不同量程范围测量装置。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种宽量程灵敏度自适应测量装置，使其能解决武器爆炸威力及毁伤参数测试中因炮炸弹落点不确定而导致的效应参数不易测量的难题。一种宽量程灵敏度自适应测量装置，包括测量装置壳体以及封装于壳体内的传感器、适调放大限幅电路、加法器电路和数据采集存储电路。所述的传感器为毁伤效应试验中使用的测量同一个效应动态参数、具有不同灵敏度的传感器，传感器数量为3～5个，安装于壳体内同一端面上。所述的适调放大限幅电路为与适配的传感器的类型、灵敏度、频率响应范围等有关的具有将传感器的输出信号在设计的量程段内线性地调理放大、超出该量程段时输出为一固定幅值的电压信号的电路。所述的加法器电路为与适调放大限幅电路频率范围相适应的采用集成运算电路设计的具有加法功能的电路。所述的数据采集存储电路为利用存储测试技术的模块化小型存储测试电路。本技术提出一种宽量程灵敏度自适应测量测量装置，在不使用量程切换开关的情况下，以合适的灵敏度测量不同量程范围内的效应参数，适合于现场测量时被测参数量值变化大且范围不能确定的动态参数测试场合，解决了现场测试时由于不能预先确定被测参数范围而导致的测量不准确或测量过载的难题。附图说明图1为一种宽量程灵敏度自适应测量装置示意图。图2为100MPa灵敏度自适应冲击波压力测量装置示意图。图3为1MPa压力传感器适调放大限幅电路的特性示意图。图4为10MPa压力传感器适调放大限幅电路的特性示意图。图5为100MPa压力传感器适调放大限幅电路的特性示意图。图6为100MPa冲击波压力测量装置的输入输出特性示意图。图7为10000g灵敏度自适应加速度测量装置示意图。图8为100g加速度传感器适调放大限幅电路的特性示意图。图9为1000g加速度传感器适调放大限幅电路的特性示意图。图10为5000g加速度传感器适调放大限幅电路的特性示意图。图11为10000g加速度传感器适调放大限幅电路的特性示意图。图12为10000g加速度测量装置的输入输出特性示意图。图中：1传感器；1-1传感器1；1-2传感器2；1-n传感器n；2适调放大限幅电路；2-1适调放大限幅电路1；2-2适调放大限幅电路2；2-n适调放大限幅电路n；3加法器电路；4数据采集存储电路。具体实施方式下面结合附图对本技术做详细说明：如图1所示，一种宽量程灵敏度自适应测量装置，包括传感器1（含多个传感器1-1～1-n）、适调放大限幅电路2（含多个适调放大限幅电路2-1～2-n）、加法器电路3和数据采集存储电路4。多个所述传感器1-1～1-n为测量同一物理参数x的不同量程的传感器；所述的适调放大限幅电路2-1～2-n是将传感器1-1～1-n感受被测参量x后的输出v1～vn在传感器所对应的量程段内线性地调理放大、超出该传感器的量程段时输出为一固定幅值的电压信号的电路；适调放大限幅电路2-1～2-n输出的电压u1～un均送入加法器电路3，且适调放大限幅电路所输出电压u1～un的最大值之和不应超出所述加法器电路3所要求的最大输入值；所述的加法器电路3将适调放大限幅电路的输出u1～un相加后输出为一路信号y给数据采集存储电路4。实施例1：量程为100MPa的灵敏度自适应冲击波压力测量装置如图2所示，本专利技术公开的量程为100MPa的灵敏度自适应冲击波压力测量装置，包括测量装置壳体以及封装于壳体内的3个压力传感器、3个适调放大限幅电路、加法器电路和数据采集存储电路。3个压力传感器为量程分别为1MPa、10MPa和100MPa的冲击波压力传感器，3个传感器安装于一圆柱形壳体的同一端面上，感受同一个冲击波压力p。3个适调放大限幅电路分别对量程为1MPa、10MPa和100MPa的3个压力传感器的输出信号v1、v2、v3进行调理放大及限幅，其中对应于1MPa压力传感器的适调放大限幅电路的特性如图3所示，对应于10MPa压力传感器的适调放大限幅电路的特性如图4所示，对应于100MPa压力传感器的适调放大限幅电路的特性如图5所示。加法器电路是将上述3个适调放大限幅电路的输出信号u1、u2、u3相加后输出；加法器电路的输出y（电压值，单位为V）与测量装置感受的压力p（单位为MPa）之间的关系（即测量装置的输入输出特性）如图6所示；这样灵敏度自适应测量装置在（0～1）MPa范围内的灵敏度为3.33V/MPa，在（1～10）MPa范围内的灵敏度为0.33V/MPa，在（10～100）MPa范围内的灵敏度为0.03V/MPa，实现了在不同量程范围内的灵敏度自适应，保证在各个量程段都能有效和准确的测量信号。数据采集存储电路为采用存储测试技术的模块化小型存储测试仪，其可与适调放大限幅电路、加法器电路一起封装于圆柱形壳体内。具体实施例2：量程为10000g的灵敏度自适应加速度测量装置如图7所示，本专利技术公开的量程为10000g的灵敏度自适应加速度测量装置，包括测量装置壳体以及封装于壳体内的4个加速度传感器、4个适调放大限幅电路、加法器电路和数据采集存储电路。4个加速度传感器为量程分别为100g、1000g、5000g和10000g的加速度传感器，4个传感器安装于一圆柱形壳体内，感受冲击加速度a。4个适调放大限幅电路分别对量程为100g、1000g、5000g和10000g的四个加速度传感器的输出信号v1、v2、v3、v4进行调理放大及限幅，其中对应于100g加速度传感器的适调放大限幅电路的特性如图8所示，对应于1000g加速度传感器的适调放大限幅电路的特性如图9所示，对应于5000g加速度传感器的适调放大限幅电路的特性如图10所示，对应于10000g加速度传感器的适调放大限幅电路的特性如图11所示。加法器电路是将上述4个适调放大限幅电路的输出信号u1、u2、u3、u4相加后输出。加法器电路的输出y（电压值，单位为V）与测量装置感受的加速度a（单位为g）之间的关系（即测量装置的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽量程灵敏度自适应测量装置，其特征在于：所述的测量装置包括壳体以及封装于壳体内的多个传感器、多个适调放大限幅电路、加法器电路和数据采集存储电路；每一个传感器的输出端与其适调放大限幅电路的输入端相连，多个适调放大限幅电路的输出端与加法器电路的输入端相连，加法器电路的输出端与数据采集存储电路的输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种宽量程灵敏度自适应测量装置，其特征在于：所述的测量装置包括壳体以及封装于壳体内的多个传感器、多个适调放大限幅电路、加法器电路和数据采集存储电路；每一个传感器的输出端与其适调放大限幅电路的输入端相连，多个适调放大限幅电路的输出端与加法器电路的输入端相连，加法器电路的输出端与数据采集存储电路的输入端相连。2.如权利要求1所述的一种宽量程灵敏度自适应测量装置，其特征在于：所述的传感器为毁伤效应试验中使用的测量同一个效应动态参数的传感器，数量为3～5个，具有不同的灵敏度。3.如权利要求1所述的一种宽量...

【专利技术属性】
技术研发人员：余尚江，郭士旭，陈晋央，周会娟，余玮宸，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一四八九部队，
类型：新型
国别省市：河南,41