多通道飞行体温度测试系统研究

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温度是监控系统中一个重要的参数,是七个基本物理量之一,温度测试在生产、国防、科研及医疗等方面都有非常重要的意义。研究多通道飞行体温度测试系统,对温度测试及飞行体都很有意义。本文研究了一种多通道飞行体温度测试系统:飞行体飞行时,该测试系统能够测量、存储飞行体上共48个被测点的温度变化情况,并通过无线实时发送数据,最后实时显示存储温度变化曲线。该多通道飞行体温度测试系统体积小、容量大、功耗低,并能够实时传输、多次测试温度信号。本文首先论述了多通道飞行体温度测试系统的总体方案设计,并详细介绍了整个系统的软硬件设计;然后介绍了热电偶温度传感器的标定,并对系统进行了模拟试验;最后总结了该测试系统的优缺点,并分析了系统的待改进的地方。本文设计的多通道飞行体温度测试系统的关键技术有:对数据进行编码,保证了数据的可靠性;采用分时传输数据,保证了数据传输的准确性;采用两片FLASH交替存储,保证了数据存储的连续性及准确性;实现数据的解码与错误数据检测;实现USB接口的数据实时传输及回读温度测试系统的数据。
摘要第4-5页
Abstract第5页
1 绪论第9-13页
    1.1 课题研究的目的和意义第9页
    1.2 课题研究国内外现状第9-11页
        1.2.1 国内外温度测试的研究现状第9-10页
        1.2.2 数据采集技术的研究现状第10-11页
    1.3 本课题的研究内容和方法第11页
    1.4 论文的主要内容第11-13页
2 多通道飞行体温度测试系统总体方案设计第13-30页
    2.1 系统总体方案设计第13-15页
        2.1.1 系统的主要性能指标第13-14页
        2.1.2 多通道飞行体温度测试系统的组成结构第14-15页
    2.2 多通道飞行体温度采集部分方案设计第15-19页
        2.2.1 多通道飞行体温度采集部分的工作过程第15-16页
        2.2.2 温度采集部分的芯片选择和设计第16-17页
        2.2.3 数据传输与编码的设计第17-18页
        2.2.4 数据存储设计第18-19页
    2.3 地面数据处理显示部分方案设计第19-28页
        2.3.1 主要芯片选择第20-24页
        2.3.2 传输接口及串并转换第24-25页
        2.3.3 数据的解码与错误数据检测模块第25页
        2.3.4 USB 接口模块的实时传输设计第25-26页
        2.3.5 USB 回读 FLASH 数据设计第26-28页
        2.3.6 虚拟仪器模块设计第28页
    2.4 真空灌封第28-30页
3 多通道飞行体温度采集部分软硬件设计第30-44页
    3.1 硬件电路设计第30-36页
        3.1.1 热电偶传感器第30-31页
        3.1.2 传感器的冷端补偿第31-32页
        3.1.3 模拟电路第32-33页
        3.1.4 电源管理第33-34页
        3.1.5 单片机连接设计第34-36页
    3.2 软件功能实现第36-44页
        3.2.1 主单片机软件功能设计第36-43页
        3.2.2 从单片机软件结构第43-44页
4 地面数据处理显示部分软硬件设计第44-68页
    4.1 硬件电路连接设计第44-52页
        4.1.1 FPGA 最小系统设计第44-46页
        4.1.2 RS422 接口的连接第46-48页
        4.1.3 CY7C68013 的最小系统第48-50页
        4.1.4 外部 FIFO 的硬件连接第50-52页
    4.2 软件功能设计第52-68页
        4.2.1 FPGA 软件功能设计第52-58页
        4.2.2 USB 固件程序设计第58-68页
5 多通道温度测试系统标定及试验第68-78页
    5.1 系统标定第68-74页
    5.2 热电偶的时间常数测试第74-76页
    5.3 测试仪的试验数据第76-78页
6 总结与展望第78-79页
    6.1 全文总结第78页
    6.2 不足及待改进之处第78-79页
参考文献第79-82页
攻读硕士期间发表的论文及参与的科研工作第82-83页
致谢第83页
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