发动机过载试验测试系统设计方法研究(9)
1-放大器输出信号，2-比较器输出信号
比较电路亦可采用单限电压比较器，电路图与传输特性线如图3.13所示：
图3.13 单限电压比较器电路图与传输特性线
它采用单电源供电，1/4LM339的反相输入端加一个固定的可调节的参考电压，它的值取决于R1与R2。UR=R2/（R1+R2）UCC。当输入的电压信号为设定值以上时，“+”端电压大于“-”端电压，Vo为高电位；当输入的电压信号为设定值以下时；“-”端电压大于“+”端，比较器反转，Vo输出为零电位，调节R1的值可以改变所设定的比较电压。比较电路输出的信号与继电器相连接，继电器的开关控制电磁阀的开闭，其连接示意图如图3.14：
图3.14 安全阀电路图
1-比较电路输出信号，2-24V开关电源，3-安全阀
当比较电路输入电压信号小于设定值时，则比较电路输出为零电位，继电器无电流通过不工作；当比较电路输入电压信号大于设定值时，则比较电路输出为高电位，即继电器线圈两端有电压，线圈中就会流过电流，继电器闭合，安全阀通电打开，气压外泄，起到安全保护作用。
4 测试系统设计
4.1 测量技术
现代测量技术的一个明显特点是采用电测法，即电测非电量。采用电测法，首先是要将输入物理量转换成电量，然后进行必要的放大、调节、转换，最后以适当的形式输出。而另一个特点就是采用计算机作为测量系统的核心器件，它具有数据处理、信号分析及显示的功能。一个完整的测试系统包括以下几个部分：传感器、信号调理与测量电路、数据处理仪器。示意图如图4.1：
图4.1测试系统示意图
其中传感器的作用是将被测非电量转换成便于放大、记录的电量，是整个测试系统中采集信息的首要环节。传感器往往由两个基本环节组成，如图4.2所示：
图4.2传感器组成图
测试系统可分为模拟测试系统和数字测试系统。在模拟测量系统中，被测量是随时间连续变化的量，经测试系统变换后输出的一般仍是连续变化的电压或电流，能直观地反映出被测量的大小。而数字测试系统中工作信号的变化在时间上是不连续的，是发生在一系列离散的瞬间，考虑到本次试验中被测量是随时间连续变化的量，故采用模拟测试系统，模拟测试系统测得的模拟信号经模（A）/数（D）转换器变换为相应的数字信号后，既可直接输出显示，也可与数字记录器或数字电子计算机联机，对输出信号作进一步处理。
4.2 测量方案
本课题由于被测物体处于运动中．因而需解决获取实验数据的困难性，采用的研究手段是采用有线法这种简捷方便的方法来得出所需的动态参数，故在测量测量段压力数值时，需将传感器带线测量，即带线测量式方案，将线缠于辅助区的进气管端口处。此外，在辅助区的低压区、测量段及减速段安装传感器来测量压力值，在炮管尾部安装压力传感器来进行过压保护。
安装装置时，要注意推进剂上所贴应变片的引线可通过发动机后端盖上的孔直接引出，而发动机内的加速度传感器的两条引线及压力传感器的四条引线均需与后端盖上的插座相连接，实现供电需求，之后将引线绕成一股线环绕在辅助区进气管的端口上，同时考虑到线在运行时易断开的情况，应该使线足够长
本测试系统硬件设备主要由加速度传感器、压力传感器、信号调理器、应变仪、数据采集卡及工业控制计算机组成。其中，信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。数据采集卡将采集的参数读入计算机，通过测试软件绘制出测试曲线。本设计参数的输出采用各自独立的信号调理和模数转换电路，以确保两通道数据都可以被精确获取。如图4.3所示：