[实用新型]一种风洞天平智能采集无线传输装置

说明书

本实用新型涉及一种风洞天平智能采集无线传输装置，包括信号采集模块、能源管理模块、传感器模块、处理器以及无线通信模块；所述的能源管理模块为整个装置进行供电；用于采集风洞内温度信号以及风洞试验模型支撑机构的振动信号的传感器模块的输出连接处理器；信号采集模块包含六个模拟量采集通道，采集风洞天平六分量信号，并通过ADC模数转换器转变成天平数字信号输出，输出连接处理器；处理器根据温度信号对天平数字信号进行温度补偿，并将振动信号和天平数据按时间戳打包，通过无线通信模块发给地面计算机。

技术领域

本实用新型涉及一种风洞天平智能采集无线传输装置，属于无线传感采集领域。

背景技术

飞行器研制前期通常要进行风洞试验，来模拟飞行器在大气层中飞行时所受到的气动力，风洞天平就是常用的测量气动力的装置。

风洞试验采用相似原理，将待试验飞行器按一定比例缩小，加工成飞行器模型固定在风洞中，然后依据相对运动原理，控制气流速度来模拟飞行器的速度，借助风洞天平就可以测试飞行器所受到的气动力。

风洞天平可以测量飞行器受到的阻力、升力、侧向力、俯仰力矩、滚转力矩以及偏航力矩这六个单元的气动载荷，常用的测量方式为有线测量，而有线测量不仅增加了布线结构、增大了机构尺寸，而且增加了由于线缆\航插\焊接头等部件损坏带来的可靠性降低的风险。因此，需要设计一套新的天平采集装置，采用无线传感器网络技术，来替代传统天平有线传输方式。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：是克服现有风洞天平数据采集系统的不足，提供一种风洞天平智能采集无线传输装置。

本实用新型解决技术的方案是：风洞天平智能采集无线传输装置，包括信号采集模块、能源管理模块、传感器模块、处理器以及无线通信模块；

所述的能源管理模块为整个装置进行供电；用于采集风洞内温度信号以及风洞试验模型支撑机构的振动信号的传感器模块的输出连接处理器；信号采集模块包含六个模拟量采集通道，采集风洞天平六分量信号，并通过ADC模数转换器转变成天平数字信号输出，输出连接处理器；处理器根据温度信号对天平数字信号进行温度补偿，并将振动信号和天平数据按时间戳打包，通过无线通信模块发给地面计算机。

优选的，所述的处理器和无线通信模块选用CC2430芯片，传感器模块的输出、ADC模数转换器的输出均与CC2430处理器芯片相应的信号输入端相连。

优选的，所述的无线通信模块包含天线。

优选的，所述天线为微带天线，所述微带天线设计在PCB板上，与所述CC2430处理器芯片相应引脚相连。

优选的，所述的信号采集模块包含独立的20位ADC模数转换器。

优选的，所述的六个采集通道相互电气隔离。

优选的，所述能源管理模块包含JTAG接口供电模块和蓄电池供电模块，当进行地面调试时采用JTAG接口直接供电，当进行风洞试验时采用蓄电池供电。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

它能够智能采集风洞天平数据，并且采集包括模型支撑机构振动信号和风洞内部温度信号等多种风洞试验信号数据，实现快捷的风洞试验数据获取，同时防止有线测量增加布线结构，增大了机构尺寸，以及由于增加的线缆\航插\焊接头等部件损坏带来的可靠性降低的风险。

1)、利用温度传感器模块采集的风洞内温度数据，对天平数据进行温度补偿修正，从而降低风洞内温度对天平数据的影响；

2)、将振动加速度传感器采集的振动信号跟天平数据按时间戳打包，为风洞试验提供额外更加丰富的试验数据，为后期的天平数据分析提供更加详细的信息；