WLAN技術(shù)在靜爆威力測試中的應(yīng)用

夏永樂,張志杰*,劉子健,王代華

(1.中北大學(xué)電子測試技術(shù)國家重點實驗室,太原 030051;2.中北大學(xué)儀器科學(xué)與動態(tài)測試教育部重點實驗室,太原 030051;3.北方置業(yè)集團(tuán),北京 100089)

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WLAN技術(shù)在靜爆威力測試中的應(yīng)用

夏永樂1,2,張志杰1,2*,劉子健3,王代華1,2

(1.中北大學(xué)電子測試技術(shù)國家重點實驗室,太原 030051;2.中北大學(xué)儀器科學(xué)與動態(tài)測試教育部重點實驗室,太原 030051;3.北方置業(yè)集團(tuán),北京 100089)

沖擊波測試中測點分布數(shù)量較多,難以集中管理以及監(jiān)測各測點的狀態(tài)存在困難,并且測試參數(shù)一旦設(shè)置好在現(xiàn)場難以更改。針對以上問題,設(shè)計了基于WLAN技術(shù)的沖擊波測試系統(tǒng)。建立了能有效覆蓋各測試節(jié)點的無線網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了所有測點遠(yuǎn)程集中管理、運行狀態(tài)監(jiān)測以及測試數(shù)據(jù)無線傳輸,并且可現(xiàn)場設(shè)置節(jié)點測試參數(shù),以適應(yīng)測試環(huán)境的變化,提高了系統(tǒng)的靈活性。設(shè)計了硬件電路和軟件時序相結(jié)合的方法智能管理節(jié)點無線模塊,有效降低了系統(tǒng)功耗并實現(xiàn)了可循環(huán)進(jìn)行多次不同的測試。采用多參數(shù)組合的負(fù)延遲分區(qū)存儲數(shù)據(jù)的方法,有效獲取了完整的沖擊波信號并減少了隨機(jī)觸發(fā)前的冗余數(shù)據(jù)。系統(tǒng)參加了多次彈藥測試實驗,驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。

存儲測試;WLAN;沖擊波;超壓;ICP傳感器

爆炸沖擊波是衡量彈箭毀傷效應(yīng)的重要組成部分,準(zhǔn)確測量沖擊波超壓可以為武器威力評價、毀傷效能以及地面防護(hù)提供可靠依據(jù)[1-2]。當(dāng)前國內(nèi)外沖擊波超壓測試主要有2種途徑:引線電測法和存儲測試法[3-4]。存儲法解決了引線法中布線繁雜、抗干擾能力差以及給信號疊加噪聲等問題[5-6],可分布于測試場內(nèi)實現(xiàn)多點測試,但存儲法的缺點是無法監(jiān)測測試系統(tǒng)工作狀態(tài)[7],并且每次試驗后需要回收測試裝置讀取數(shù)據(jù),很大程度上影響測試效率。隨著無線的發(fā)展,無線技術(shù)在沖擊波測試中也得到了應(yīng)用[8-10],但測點數(shù)量較多時則難以集中管理與統(tǒng)一控制。沖擊波超壓峰值和持續(xù)時間隨著彈藥的當(dāng)量和測點到爆心距離的變化十分顯著[11],傳統(tǒng)測試系統(tǒng)在測試前設(shè)置好參數(shù),一旦測試環(huán)境發(fā)生變化或者參數(shù)設(shè)置不當(dāng)則造成測試失敗,并且難以現(xiàn)場更改參數(shù),靈活性較差。另外,傳統(tǒng)測試采用的連續(xù)采樣存在大量冗余數(shù)據(jù)存儲和系統(tǒng)存儲容量不足的矛盾[12]。

本文通過研究沖擊波存儲測試原理并結(jié)合WLAN技術(shù),建立了能有效覆蓋所有測試節(jié)點的無線網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了所有測試節(jié)點遠(yuǎn)程集中管理和運行狀態(tài)監(jiān)測,以及測試數(shù)據(jù)無線傳輸。另外,無線傳感器采用獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高了節(jié)點的便捷性、存活率。節(jié)點的無線模塊采用智能化控制,并且其天線采用外置PCB貼片天線,避免了常規(guī)天線對測試信號造成干擾。系統(tǒng)的可靠性、優(yōu)越性在多次彈藥靜爆試驗得到了驗證,并有效測得了沖擊波超壓。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計方案

系統(tǒng)采用了由一個中心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,多個終端無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成的無線局域網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)總體設(shè)計框圖如圖l所示。通過無線網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)中央控制臺可遠(yuǎn)程控制所有無線傳感器節(jié)點?？刂婆_發(fā)送相應(yīng)的控制指令,實現(xiàn)設(shè)置各節(jié)點的工作參數(shù)、控制數(shù)據(jù)傳輸、融合處理與顯示的功能。無線網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)主控制臺的指令和回傳數(shù)據(jù)。無線傳感器節(jié)點,根據(jù)測試需求按一定規(guī)律布置于爆炸場中,完成沖擊波場測量的信號獲取與傳輸?shù)墓ぷ?。另?無線傳感器節(jié)點還設(shè)有USB接口,當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)故障時可通過USB接口有線讀取數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)不丟失,進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性。

圖1 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖

2 無線傳感器節(jié)點設(shè)計

無線傳感器節(jié)點是整個測試系統(tǒng)的核心,主要完成信號的采集與存儲,并根據(jù)接收的指令將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制臺。節(jié)點主要由數(shù)據(jù)采集存儲模塊、無線通信模塊和電源智能管理模塊組成。

2.1 數(shù)據(jù)采集存儲模塊

數(shù)據(jù)采集存儲模塊是無線傳感器節(jié)點設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)采集存儲模塊主要由ICP傳感器、程控放大器、運算放大器、低通濾波器、AD轉(zhuǎn)換器、FPGA、單片機(jī)、存儲器及USB芯片等組成,模塊框圖如圖2所示。爆炸沖擊波具有初值高、衰減快、持續(xù)時間短等特點,其測試是一個瞬態(tài)過程,這就要求傳感器的響應(yīng)時間很快,往往要求在數(shù)us以內(nèi)。因此傳感器選用PCB公司的ICP壓電傳感器,其響應(yīng)時間小于1 μs,非線性小于l%FS,十分適用于沖擊波壓力信號的測試。AD轉(zhuǎn)換器選用14 bit低功耗、逐次逼近型的AD7484,其最高采樣頻率可達(dá)3 MHz。另外,存儲器選用了具有存儲量大、掉電數(shù)據(jù)不丟失特點的閃存,避免因掉電導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。

圖2 數(shù)據(jù)采集存儲模塊框圖

由于觸發(fā)具有隨機(jī)性,等待時長難以預(yù)料,為了獲得完整的沖擊波信號和降低觸發(fā)前的冗余數(shù)據(jù),采用了多參數(shù)組合的負(fù)延遲分區(qū)存儲數(shù)據(jù)的方法。其中可編程的組合參數(shù)包括:AD采樣頻率、負(fù)延遲長度、數(shù)據(jù)存儲大小。首先按地址把閃存分為兩個存儲區(qū),第1區(qū)為負(fù)延遲區(qū),第2區(qū)為測試信號存儲區(qū);實驗開始時,測試節(jié)點進(jìn)入循環(huán)采樣狀態(tài)(數(shù)據(jù)存儲在負(fù)延遲區(qū)),負(fù)延遲計數(shù)器開始計數(shù),存儲器先按塊擦除數(shù)據(jù),然后按頁往里寫數(shù)據(jù),寫滿一塊之后,擦除下一塊地址繼續(xù)寫數(shù)據(jù),直到將已設(shè)定容量的第1區(qū)寫滿為止,期間若信號未到來,則寫滿后跳回到該區(qū)首地址,繼續(xù)以先擦除后寫數(shù)據(jù)的方式循環(huán);如果期間信號到來電路觸發(fā)(Tr=1時),則負(fù)延遲計數(shù)器停止計數(shù),數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向第2區(qū)開始進(jìn)行順序記錄。當(dāng)記錄數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定容量之后,停止采集數(shù)據(jù),進(jìn)入休眠狀態(tài)等待讀數(shù)和擦除,負(fù)延遲分區(qū)存儲寫入示意圖如圖3所示。

圖3 負(fù)延遲分區(qū)寫數(shù)據(jù)示意圖

圖4負(fù)延遲分區(qū)讀數(shù)據(jù)示意圖

正確讀取存儲數(shù)據(jù)是再現(xiàn)測試過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。讀取數(shù)據(jù)示意圖如圖4所示,ac段為第1區(qū),cd段為第2區(qū),b點為具有隨機(jī)性的觸發(fā)點。先讀取觸發(fā)點(b點)的地址,讀之前需要判斷其與c點的地址是否相等。若相等,則從a點開始順序讀取第1區(qū)和第2區(qū)的數(shù)據(jù);若不等,則按箭頭的方向先讀bc段數(shù)據(jù),然后跳到首地址,讀取ab段數(shù)據(jù),這樣就完成第1區(qū)的讀數(shù)。再跳到第2區(qū),從c點按順序讀取cd段的數(shù)據(jù)。這樣負(fù)延遲功能可有效保存觸發(fā)前的一段信息,進(jìn)而得到完整的超壓測試曲線。系統(tǒng)設(shè)置可編程的AD采樣頻率為500 kHz、1 MHz、2 MHz和3 MHz。另外,負(fù)延遲長度可設(shè)為64 kWord、128 kWord、256 kWord、512 kWord,數(shù)據(jù)存儲大小可設(shè)512 kWord、1 MWord、2 MWord、4 MWord,8 MWord。根據(jù)不同的測試對象和實驗環(huán)境,通過上位機(jī)對以上參數(shù)進(jìn)行合理的組合配置并且在現(xiàn)場可進(jìn)行更改,這大大提高了系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)環(huán)境的能力。采集的數(shù)據(jù)可通過單片機(jī)控制USB芯片傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中,也可以通過FPGA控制無線通信模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

2.2 WLAN無線通信模塊

由于沖擊波超壓測試現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣,每次測試的間隔比較短,人員進(jìn)入現(xiàn)場不方便,也不便于回收裝置來讀數(shù),無線通信模塊的任務(wù)就是完成計算機(jī)和數(shù)據(jù)采集存儲測試模塊之間指令和數(shù)據(jù)的無線傳輸。無線通信模塊是構(gòu)建有效可靠的無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵,節(jié)點WLAN通信模塊選用了新力維公司的支持串口透傳的無線模塊。該模塊支持802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧和WiFi通訊模塊驅(qū)動,該模塊具有以下特點:①提供標(biāo)準(zhǔn)UART、I2C和SPI等3種接口方式,天線可外置;②WiFi斷線檢測并在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)之后自動重新連接;③支持可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議TCP,可設(shè)為TCP服務(wù)器或者客戶端;④支持以AP為中心的星型網(wǎng)絡(luò)和Ad-Hoc模式的對等網(wǎng)絡(luò),以及支持IEEE 802.11 b/g無線MAC標(biāo)準(zhǔn),能夠?qū)鬏斔俾首詣诱{(diào)節(jié)。

串口傳輸具有使用簡單、控制方便、占用引腳少優(yōu)點,故選用UART作為FPGA控制器與無線模塊之間的通信接口。無線通信模塊與FPGA的接口如圖5所示,通過TXD、RXD、CTS和RTS 4個引腳實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā),為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸,采用硬件流控的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行控制,在高速模式下實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。無線模塊在使用之前,需要根據(jù)設(shè)計要求對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。搭建好WLAN網(wǎng)絡(luò)后,測試節(jié)點通過無線鏈路接入到WLAN網(wǎng)。控制臺通過網(wǎng)線將指令發(fā)到AP中而后通過無線鏈路傳到各測試節(jié)點,節(jié)點接收到指令后由其內(nèi)部的控制器根據(jù)自身狀態(tài)和預(yù)設(shè)的指令集完成相應(yīng)操作。

圖5 FPGA與無線模塊接口電路圖

2.3 電源智能管理模塊

電源智能管理模塊主要給傳感器和相關(guān)芯片供電。ICP傳感器要求20 V～30 V且為恒流源供電,而系統(tǒng)使用8 V鋰電池組供電,電源管理模塊中專門設(shè)計了DC-DC升壓變換及恒壓-恒流變換電路,將8V的電源升壓到24V,再通過恒流管變換成電流輸出,以滿足ICP傳感器的供電要求。另外,還為模擬電路提供5V電壓,給數(shù)字電路提供3.3 V和1.2 V電壓。為了盡可能降低節(jié)點功耗,采用硬件電路和軟件時序相結(jié)合的方法實現(xiàn)智能化管理無線模塊。傳感器節(jié)點的控制面板上設(shè)有無線開關(guān),可手動控制開啟。測試開始前手動打開無線開關(guān),建立好無線鏈路后,通過控制臺遠(yuǎn)程設(shè)置好節(jié)點參數(shù)并回讀狀態(tài),以確保節(jié)點處于設(shè)定的正確工作狀態(tài),確認(rèn)好后軟件關(guān)閉無線,等待節(jié)點觸發(fā)。節(jié)點一旦觸發(fā),單片機(jī)立刻檢測到該中斷信號并在60 s后控制無線模塊開啟,而不是立即開啟。這樣是為了避免炸藥爆炸時造成的惡劣環(huán)境干擾無線通信,影響測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸。無線模塊具有上電自動重新連接的功能,恢復(fù)通信后通過控制臺進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取等工作,完成后再通過軟件關(guān)閉無線模塊,以準(zhǔn)備進(jìn)行下一次實驗。這一獨特的設(shè)計不僅使無線模塊智能工作并有效降低功耗,而且可循環(huán)進(jìn)行多次測試、大大提高了測試效率。

3 無線局域網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

無線局域網(wǎng)絡(luò)主要實現(xiàn)控制臺與各傳感器節(jié)點的通信,負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)主控制臺的指令和回傳數(shù)據(jù),由各節(jié)點的無線模塊,無線AP和控制臺(計算機(jī))組成。傳感器節(jié)點和控制臺采用主從架構(gòu),即C/S結(jié)構(gòu),使用socket連接進(jìn)行通信。為了提高兩者連接的成功率和實時性,防止因連接超時造成無法建立通信,將傳感器節(jié)點設(shè)為服務(wù)器模式,控制臺設(shè)為客戶端模式。通信時由控制臺發(fā)起請求,節(jié)點的無線模塊能實時對端口進(jìn)行掃描,及時響應(yīng)控制臺發(fā)來的請求并建立通信。根據(jù)相應(yīng)規(guī)范給網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點、AP、和控制臺分配相應(yīng)的IP地址,并對節(jié)點進(jìn)行編號,不同的節(jié)點其地址分配策略不同。但必須要保證所有的裝置都處于同一頻段,這里將無線傳感器節(jié)點IP統(tǒng)一使用192.168.1.1XX,其中XX是2～99以內(nèi)的任意整數(shù),就是實際的傳感器節(jié)點編號。例如,編號為13號的節(jié)點,其無線模塊IP設(shè)為192.168.1.113,同時在上位機(jī)軟件設(shè)計中將設(shè)備號和IP進(jìn)行綁定,就可直接顯示設(shè)備號,簡潔明了,方便測試。各設(shè)備相關(guān)參數(shù)設(shè)置見表1,其中無線AP與控制臺采用網(wǎng)線連接。

表1 無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)設(shè)置

圖6 主控制程序流程圖

4 軟件設(shè)計

4.1 系統(tǒng)的主控制程序設(shè)計

測試前需要根據(jù)爆炸當(dāng)量及測試距離確定相關(guān)參數(shù),可以通過控制臺對無線傳感器節(jié)點進(jìn)行工作狀態(tài)設(shè)定,包括:觸發(fā)電平、系統(tǒng)增益編程、A/D采樣頻率、存儲長度等操作。無線傳感器節(jié)點執(zhí)行完畢后,向控制臺反饋狀態(tài)信息。若存在異常,實驗人員應(yīng)立即采取相應(yīng)措施,以確保對節(jié)點實時監(jiān)控。待所有設(shè)定完成后,通過軟件將節(jié)點的無線模塊關(guān)閉以降低系統(tǒng)功耗,等待節(jié)點觸發(fā)。爆炸完成后,節(jié)點觸發(fā)同時其無線模塊自動上電,以準(zhǔn)備傳輸測試數(shù)據(jù)。基于以上分析,系統(tǒng)的主控制程序設(shè)計流程如圖6所示。

4.2 上位機(jī)設(shè)計

上位機(jī)軟件是系統(tǒng)控制中心,用戶可通上位機(jī)即可控制整個系統(tǒng)。上位機(jī)主要完成:發(fā)出相應(yīng)的控制命令,將測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與顯示等。上位機(jī)軟件采用LabVIEW設(shè)計,具有很好的人機(jī)交互界面。

整個程序以事件結(jié)構(gòu)為核心框架編寫,一個事件去完成一項功能,具體實現(xiàn)功能如下:USB或WIFI通信方式選擇,參數(shù)設(shè)置與回讀,系統(tǒng)狀態(tài)掃描與監(jiān)測,節(jié)點無線模塊開啟與關(guān)閉,采集數(shù)據(jù)讀取與顯示、系統(tǒng)休眠及復(fù)位。上位機(jī)控制界面如圖7所示。

圖7 上位機(jī)控制界面

5 電路標(biāo)定與實測實驗

系統(tǒng)設(shè)計完成后,完成了電路調(diào)試及標(biāo)定工作。標(biāo)定方法:選用Agilent公司的33521A信號發(fā)生器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號,由測試系統(tǒng)采集幅值為0.25 V的100 kHz正弦波信號。采樣完畢后,將存儲數(shù)據(jù)傳輸至計算機(jī),利用上位機(jī)讀取信號幅值的數(shù)字量。僅改變正弦信號的幅值,每次以0.25 V為步長遞增,按上述步驟進(jìn)行10次實驗,測得10組標(biāo)定數(shù)據(jù)。然后將數(shù)據(jù)利用最小二乘法進(jìn)行線性擬合。設(shè)電壓量為,對應(yīng)的數(shù)字量為,則滿足如下回歸方程:

Yi=axi+b+εi

(1)

式中:ε表示其他隨機(jī)因素對數(shù)字量Y的影響,服從正態(tài)分布N(0,δ),表2為12套電路系統(tǒng)的擬合結(jié)果。為了便于讀值,按照所擬合的結(jié)果,將上位機(jī)設(shè)計為顯示相應(yīng)的電壓值。

表2 12套電路系統(tǒng)的擬合結(jié)果

為了提高系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的可靠性及野外工作能力,將無線傳感器節(jié)點各模塊集成一體并巧妙裝配于耐沖擊的鋼體外殼中。并選用不易被擊中高存活率的,且滿足無線通信要求的外置PCB無線。裝配好的無線傳感器節(jié)點如圖8所示。ICP傳感器和PCB天線安裝在上表面,并且使傳感器敏感面和PCB天線與外殼的上表面齊平,這樣保證有效的獲取沖擊波信號,同時避免天線對信號造成干擾。上表面設(shè)計了用螺紋固定的保護(hù)蓋,用來保護(hù)其下方的系統(tǒng)控制面板,并設(shè)有固定孔用于測試時的加固?？刂泼姘灏?電源和無線開關(guān)、充電接口、USB接口及狀態(tài)指示燈?？筛鶕?jù)指示燈狀態(tài)直觀的獲知測試系統(tǒng)的狀態(tài)。測試前,打開電源和無線開關(guān),測試節(jié)點則自動加載之前設(shè)定的工作參數(shù),隨即進(jìn)人待觸發(fā)狀態(tài)。若需要修改工作參數(shù),可利用上位機(jī)通過無線或USB設(shè)置參數(shù)。另外可通過上位機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)掃描,在遠(yuǎn)端即可獲悉系統(tǒng)工作狀態(tài),若不在設(shè)定的狀態(tài)可重新設(shè)定,以確保測試節(jié)點處在正確的工作狀態(tài)。

圖8 無線傳感器節(jié)點實物照片

圖11 沖擊波超壓測試曲線

實測試驗:被測某型號彈藥由木質(zhì)支架架高0.8 m,以彈藥在地面的投影為爆心。測試節(jié)點以爆心為圓心在地面上按夾角為120°的2個方向布設(shè),布設(shè)半徑(測點到爆心的距離)分別是2 m、3 m和4 m,并且使各測試節(jié)點天線的主瓣方向朝向無線AP,無線AP距離爆心100 m,而控制臺置于安全的掩體處。圖9是現(xiàn)場布置示意圖,圖10是測試現(xiàn)場,圖11是爆炸后方向1上所記錄的沖擊波超壓測試曲線。表3給出了該發(fā)彈藥2個方向上各節(jié)點測試數(shù)據(jù)的處理結(jié)果。從測試結(jié)果可以得出,隨著測點離爆心距離增大,沖擊波超壓峰值呈遞減的規(guī)律[13],這充分體現(xiàn)了爆炸沖擊波的傳播特性。

圖9 現(xiàn)場節(jié)點布置圖

圖10 彈藥靜爆試驗測試現(xiàn)場

表3 實驗測試結(jié)果

半徑/m節(jié)點編號超壓值/MPa持續(xù)時間/ms沖量/(Pa·s)210.2132.8315220.2453.1308230.2372.9329240.2162.8296350.1564.1152360.1763.7161370.1644.3159380.1834.4168490.0785.91124100.0816.41214110.0676.21094120.0715.7102

5 結(jié)語

本文在傳統(tǒng)存儲測試技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合WLAN技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,開發(fā)了一種新型的靜爆威力測試系統(tǒng)。其測點不僅具有數(shù)據(jù)采集、存儲的功能,而且自身為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可實現(xiàn)無線局域網(wǎng)絡(luò)的組建,同時各測點能獨立的工作并及時響應(yīng)控制中心的命令發(fā)送狀態(tài)信息和測試數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)具有很多優(yōu)點:構(gòu)建了組網(wǎng)簡單、可靠的無線局域網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了對測試節(jié)點的集中管理、遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控以及測試數(shù)據(jù)的無線傳輸。通過無線實現(xiàn)對測試節(jié)點現(xiàn)場設(shè)置靈活多變的參數(shù),以適應(yīng)測試環(huán)境的變化,提高了系統(tǒng)的靈活性。測試節(jié)點采用集成一體以及獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高了測試系統(tǒng)的智能化和可靠性。智能管理無線模塊,可循壞進(jìn)行多次實驗,提高了測試效率。另外,可以通過增加中繼AP的方法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無線傳輸及控制。系統(tǒng)在多次實彈測試實驗中得到了很好的應(yīng)用。該系統(tǒng)為沖擊波超壓測試提供了可靠有效的測試手段,可為各類彈藥的實驗和威力評價等提供可靠的實測依據(jù)。

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Application of WLAN Technology in Static Burst Power Test

XIAYongle1,2,ZHANGZhijie1,2*,LIUZijian3,WANGDaihua1,2

(1.Science and Technology on Electronic Test and Measurement Laboratory,North University of China,Taiyuan 030051,China;2.Key Laboratory for Instrumentation Science and Dynamic Measurement,Ministry of Education,North University of China,Taiyuan Shanxi 030051,China;3.North Zhiye Group,Beijing 100089,China)

Aimed at the problem that large numbers of measuring points can not be managed centrally and monitored entirely and the test parameters can not be amended on the scene in the shock wave overpressure measurement,the testing system based on the WLAN technology is designed. It has the function of controlling and monitoring all test nodes centrally,transmiting the test data by the wireless network,also setting the test parameters of nodes on site to adapt to different environments and increase system flexibility. The wireless module of node which is controlled intelligently by the hardware circuit and software time can reduce the power consumption effectively and complete multiple different tests circularly. The method of divided part data storage with the multiparameter’s negative delay can record the complete data and reduce the redundant data before the random trigger effectively. The validity and superiority of the proposed system are further verified by applying it to actual measurement experiments.

memory testing;WLAN;shock wave;overpressure;ICP(Integrated Circuit Piegoelectric)sensor

夏永樂(1990-),男,江西上饒人。碩士研究生,研究方向為動態(tài)測試與智能儀器、沖擊波超壓測試,nucxyl@163.com;

張志杰(1965-),男,山西五臺人?，F(xiàn)任中北大學(xué)教授、博導(dǎo),儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科帶頭人之一,主要從事動態(tài)測試?yán)碚?、技術(shù)與應(yīng)用,信號處理理論與技術(shù)的研究。擔(dān)任中國計量測試協(xié)會壓力專業(yè)委員會委員;中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會儀器科學(xué)與技術(shù)教學(xué)委員會委員;教育部儀器科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會協(xié)作委員,zhangzhijie@nuc.edu.cn。

2014-10-28 修改日期:2014-12-18

C:7210G;7320V

10.3969/j.issn.1004-1699.2015.03.026

TJ410.6

A

1004-1699(2015)03-0449-06