一種星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀，包括電源模塊、應變片、溫度補償片、多路選擇板卡、應變采集板卡、AD采集板卡、中央處理器及顯示器，其中多路選擇板卡實現星箭解鎖分離包帶多路應變片不同通道之間的切換，被選擇的星箭解鎖分離包帶的應變片連接在應變采集板卡上，組成惠斯通電橋。本發明實現了使用惠斯通電橋進行星箭解鎖分離包帶預緊力的測量，實現了星箭解鎖分離包帶預緊力測量環境溫度的自動補償，提高了測評儀的測量精度、測量范圍、測量功能，增強了測評儀的抗干擾性、可靠性和便攜性。
【專利說明】一種星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀
【技術領域】
[0001] 本發明屬于工業測量領域，具體涉及一種用于星箭解鎖分離包帶預緊力測量的儀 器。
【背景技術】
[0002] 在航天領域，星箭解鎖分離包帶是衛星與火箭連接和分離機構的核心部件。它的 功能是在火箭飛行時，保證星箭連接可靠；待火箭把衛星送入預定軌道以后，保證星箭按要 求實施分離。
[0003] 為保證航天任務的成功，連接衛星與對接機構的包帶的預緊力值及其均勻度必須 滿足一定的設計要求。若預緊力過小就達不到鎖緊的目的，而預緊力過大則會使結構破壞， 都將導致航天任務的失敗。可見，星箭解鎖分離包帶預緊力值的準確測量至關重要，是航天 型號工作中的一項關重測試內容。
[0004] 星箭解鎖分離包帶預緊力的測量是通過包帶測評儀實現的。目前，正在使用的包 帶測評儀是采用恒流源的原理來實現包帶預緊力的測量。雖然現有包帶測評儀能夠實現 包帶預緊力的測量功能，但由于受其測量原理的限制，存在測量精度低、測量范圍小、測量 功能少、抗干擾能力弱、可靠性低、便攜性差等問題。未來的航天型號任務對包帶預緊力測 量精度及測量范圍的要求在不斷提高，對包帶測評儀的功能及其可靠性的要求也在不斷提 商。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種新型星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀，旨在提高星箭 解鎖分離包帶預緊力測量的精度、范圍及功能，增強包帶預緊力測評儀的抗干擾性、可靠性 和便攜性。
[0006] 為達到以上目的，本發明采用的技術方案是：
[0007] -種星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀，包括電源模塊、應變片、溫度補償片、多路 選擇板卡、應變采集板卡、AD采集板卡、中央處理器及顯示器，其中多路選擇板卡實現星箭 解鎖分離包帶多路應變片不同通道之間的切換，被選擇的星箭解鎖分離包帶的應變片連接 在應變采集板卡上，組成惠斯通電橋，差分輸出電壓信號，電壓信號經過放大后進入AD采 集板卡，AD采集板卡將模擬量電壓信號轉化為數字量電壓信號，然后傳遞給中央處理器，經 過公式變換轉化為應變信號，從而得到星箭解鎖分離包帶應變片的應變。
[0008] 進一步地，所述多路應變片共有64路，惠斯通電橋電路包括1/4橋電路、1/2橋電 路和全橋電路，每種電路都對應著包帶上應變片不同的粘貼方式。測評儀采用惠斯通電橋 1/4橋電路時，須外接一路溫度補償片；采用惠斯通電橋1/2橋及全橋電路時，則不需外接 溫度補償片。
[0009] 本發明具有如下的有益效果：
[0010] 本發明突破了傳統上采用恒流源原理來實現星箭解鎖分離包帶預緊力的測量和 分散式的系統組成，首次應用了惠斯通電橋原理來實現星箭解鎖分離包帶預緊力的測量， 首次利用泊松比原理實現星箭解鎖分離包帶預緊力測量環境溫度的自動補償，并實現了星 箭解鎖分離包帶預緊力測評儀一體化的系統組成。本發明的星箭解鎖分離包帶預緊力測評 儀實現了環境溫度的自動補償，增強了測評儀的抗干擾性、可靠性和便攜性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發明的星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀的結構圖。
[0012] 其中，圖1中1為應變片；2為溫度補償片、3為多路選擇板卡；4為應變采集板卡； 5為AD采集板卡；6為中央處理器；7為液晶顯示器。
[0013] 圖2為對應惠斯通電橋1/4橋電路時包帶應變片的粘貼方式示意圖。
[0014] 圖3為溫度補償片的應變片的粘貼方式示意圖。
[0015] 圖4為對應惠斯通電橋1/2橋電路時包帶應變片的粘貼方式示意圖。
[0016] 圖5為對應惠斯通電橋全橋電路時包帶應變片的粘貼方式示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 以下結合附圖對本發明的星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀進行詳細說明，這些說 明僅僅是示意性的，并不旨在對本發明的保護范圍進行任何限制。
[0018] 參見圖1，圖1給出了本發明的星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀的結構圖，其中， 本發明的預緊力測評儀包括電源模塊，為星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀提供電源、粘貼 在包帶正反面的應變片1、溫度補償片2,測量出環境溫度變化導致的應變片所產生的應變 量、多路選擇板卡3,實現星箭解鎖分離包帶64路應變片不同通道之間的切換，應變采集板 卡4、AD采集板卡5、中央處理器6,在星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀的運行中負責指令的 執行和數據的處理、帶有觸摸功能的液晶顯示器7。被選擇的星箭解鎖分離包帶的應變片1 及溫度補償片2均連接在應變采集板卡4上，組成惠斯通電橋，差分輸出電壓信號，經放大 后進入AD采集板卡5, AD采集板卡5將模擬量電壓信號轉化為數字量電壓信號，然后傳遞 給中央處理器6,經過公式
【權利要求】
1. 一種星箭解鎖分離包帶預緊力測評儀，包括電源模塊、粘貼在包帶正反面上的多路 應變片（1)、用于監測環境溫度變化導致的應變量的溫度補償片（2)、多路選擇板卡（3)、應 變采集板卡（4)、AD采集板卡（5)、中央處理器（6)及顯示器（7)，其中多路選擇板卡（3)實 現星箭解鎖分離包帶多路應變片（1)不同通道之間的切換，被選擇的星箭解鎖分離包帶應 變片（1)連接在應變采集板卡（4)上，組成惠斯通電橋，差分輸出電壓信號，電壓信號經過 放大后進入AD采集板卡（5)，AD采集板卡（5)將模擬量電壓信號轉化為數字量電壓信號， 然后傳遞給中央處理器（6)，經過公式
，其中，ε為應變片的應變，AU為應變片 的電壓變化量，U為應變片的初始電壓，k為應變片的靈敏度系數2. 18,轉化為應變信號，從 而得到星箭解鎖分離包帶應變片的應變量。
2. 如權利要求1所述的測評儀，其特征在于，所述多路應變片共有64路。
3. 如權利要求1所述的測評儀，其特征在于，應變片為120 Ω或350 Ω電阻值的應變 片。
4. 如權利要求1所述的測評儀，其特征在于，惠斯通電橋為1/4橋電路、1/2橋電路或 全橋電路。
5. 如權利要求4所述的測評儀，其特征在于，采用1/4橋電路時，需要接入溫度補償片， 通過溫度補償片可以測量得到環境溫度變化導致的應變片所產生的應變量，從而補償包帶 的實際應變量。
6. 如權利要求4所述的測評儀，其特征在于，采用1/2橋電路和全橋電路時，則不需要 接入溫度補償片，應變片自身就會測量出環境溫度變化導致的應變片所產生的應變量，利 用泊松比原理自動補償包帶的實際應變量。
【文檔編號】G01L1/22GK104048783SQ201410244614
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】王偉, 易旺民, 傅浩, 劉笑, 萬畢樂, 任春珍, 郭潔瑛, 楊再華, 劉浩淼, 陶力, 阮國偉, 金幫華, 段晨旭, 季宇, 張禹杭, 田園 申請人:北京衛星環境工程研究所