一、系統(tǒng)概述

多點(diǎn)高速高精度壓力測(cè)量系統(tǒng)是風(fēng)洞開展空氣動(dòng)力學(xué)科學(xué)研究、新型飛行器型叼實(shí)驗(yàn)和教 學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中的一個(gè)重要設(shè)備。對(duì)于大批量（100點(diǎn)以上）、低量程（7Kpa以下）、高精度（ ±0.1%FS以內(nèi)）的壓力測(cè)量，傳統(tǒng)的測(cè)量裝置是采用內(nèi)裝水或酒精的壓力排管，人工判斷液柱 高度來(lái)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種非自動(dòng)檢測(cè)方法，還須將數(shù)據(jù)手動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，不僅耗 時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且液體易受環(huán)境溫度和灰塵污染影響，安裝和維護(hù)都很困難。當(dāng)被測(cè)量壓力 變化率較大時(shí)，由于液柱及管路的延遲效應(yīng)，將會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。

二、系統(tǒng)框圖
基于研祥智能股份“EVOC”工控產(chǎn)品的智能多點(diǎn)高速高精度壓力測(cè)量系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)原理如圖所示。



三、系統(tǒng)配置

系統(tǒng)的核心是由PIII370、128MB內(nèi)存，10.2G硬盤及“EVOC”IPC-810組成的工控系統(tǒng)，具 有14槽ISA/PCI總線配置和100MHz以太網(wǎng)功能。

系統(tǒng)的前端由多只固態(tài)壓阻式差壓傳感器和信號(hào)調(diào)理器組成。信號(hào)調(diào)理器提供恒流、放大 和濾波功能，可將傳感器輸出信號(hào)增至0-±5V，并濾除10Hz以上主頻干擾。這種結(jié)構(gòu)和配置， 使得傳感器可以放置在實(shí)驗(yàn)室外或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，雖然信號(hào)源與采集系統(tǒng)距離較遠(yuǎn)，但由于提高了 線路傳輸?shù)男旁氡龋ＷC了測(cè)量的精度和采集速度。

選用PCL-816H模擬量輸入模板和多塊PCL-789D放大開關(guān)模板，采用研祥智能股份精心設(shè)計(jì) 的級(jí)連方式，可靈活方便地組成多達(dá)128路的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。應(yīng)用這種成本較低廉的結(jié)構(gòu)形式 可實(shí)現(xiàn)多路16位模數(shù)變換精度和100KHz采樣速率。

用C或其他高級(jí)語(yǔ)言調(diào)用相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序或直接向模板相關(guān)的寄存器發(fā)送命令的方法編寫應(yīng) 用程序，可縮短系統(tǒng)調(diào)試和開發(fā)時(shí)間。

由于系統(tǒng)所用的壓阻式差壓傳感器，對(duì)溫度具有較敏感的性質(zhì)，因此可用精密電阻溫 度計(jì)測(cè)量傳感器所處環(huán)境溫度，依此對(duì)傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正來(lái)補(bǔ)償傳感器的零點(diǎn)溫飄 和時(shí)飄產(chǎn)生的誤差。

對(duì)于要求更為精確的測(cè)量，可采用一種實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)技術(shù)，即配置PCL-724板和實(shí)時(shí) 校準(zhǔn)裝置，用高精度（如0.03%FS以內(nèi)）的壓力傳感器對(duì)所有差壓傳感器進(jìn)行三點(diǎn)、四點(diǎn) 或五點(diǎn)校準(zhǔn)。此時(shí)傳感器的特征用非線性表示，同時(shí)實(shí)時(shí)校準(zhǔn)也減少或消除了傳感器及測(cè) 試回路溫飄和時(shí)飄影響，保證和提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度。

四、系統(tǒng)評(píng)價(jià)

高度智能化、性能可靠、防磁抗干擾的“EVOC”工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其性能價(jià)格比優(yōu)異 的PCL型多功能模板，在本系統(tǒng)的集成中發(fā)揮了重要的作用。

該系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，只須稍加變化，即可完成對(duì)力、溫度位移、扭距、荷重、速度、 加速度等物理量的測(cè)量。因此本系統(tǒng)可面向工礦企業(yè)、科研機(jī)關(guān)及高等院校，成為研究、 設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)和施工中對(duì)各種物理量測(cè)量分析的一種重要工具。

該系統(tǒng)精度較高，測(cè)量速度較快，穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉，易于維護(hù)，使用方便，具有 較好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，因而具廣闊的應(yīng)用前景。