Diseño de un sistema de adquisición de datos para el campo de flujo de calor de una cápsula fotoeléctrica

Cápsula fotoeléctricaes uno de los componentes esenciales de las armas modernas. Puede obtener información de imagen precisa en tiempo real en un entorno complejo, lo que ayuda a los comandantes a juzgar rápidamente la situación de la batalla, a fin de formular una estrategia de ataque más efectiva. Sin embargo, en el proceso de vuelo de alta velocidad, la cápsula fotoeléctrica estará sujeta a un fuerte flujo de aire, lo que provocará una distribución desigual de la temperatura dentro y fuera de la cápsula, lo que dará como resultado un cierto campo de flujo de calor. Para comprender mejor las características del campo de flujo de calor dentro delcápsula fotoeléctrica, es necesario diseñar un conjunto de sistemas de adquisición de datos para obtener parámetros clave como la temperatura y la velocidad del flujo de aire dentro de la cápsula. Este documento presentará el diseño de este sistema de adquisición de datos.

1. Objetivos y principios

El objetivo de este sistema es recopilar datos en tiempo real del campo de flujo de calor dentro de la cápsula fotoeléctrica, incluida la velocidad, la temperatura y la presión. Para lograr este objetivo, debemos dividir diferentes ubicaciones dentro de la cápsula en varios puntos de medición y configurar un sensor en cada punto de medición, que se utiliza para detectar la temperatura, la presión y la velocidad del punto. Los datos recopilados por el sensor se transmiten a la placa de control central a través del módulo de comunicación, y la placa de control central almacena y procesa los datos y muestra y analiza los datos a través del software de procesamiento de datos, para obtener los datos del campo de flujo de calor en el interior la cápsula fotoeléctrica.

2. Diseño de hardware del sistema de adquisición de datos.

1, selección y diseño del sensor

Este sistema utiliza una variedad de sensores, que incluyen termopar, sensor de presión estática, sensor de presión diferencial y sensor de velocidad del viento. El termopar se usa para medir la temperatura de varias áreas en la cápsula, el sensor de presión estática y el sensor de presión diferencial se usan para medir la diferencia de presión y la presión diferencial del gas dentro y fuera de la cápsula respectivamente, y el sensor de velocidad del viento es Se utiliza para medir la velocidad del flujo de aire. Al diseñar la disposición del sensor, es necesario seleccionar la posición más adecuada según las características de la cápsula fotoeléctrica y la situación real de trabajo.

2, módulo de comunicación

Este sistema adopta el módulo de comunicación inalámbrica Zigbee, que puede realizar la transmisión inalámbrica de datos entre dos módulos. En este sistema, el módulo del sensor transmite los datos de parámetros recopilados al tablero de control central a través del módulo de comunicación, logrando una conexión perfecta entre la adquisición y la transmisión de datos.

3, diseño del tablero de control central

El tablero de control central es el componente central del sistema, que integra, almacena y procesa los datos recopilados por todos los sensores, y puede analizar y mostrar los datos a través del software de procesamiento de datos. La placa de control central utiliza el procesador ARM Cortex-A53, que puede procesar grandes cantidades de datos rápidamente y tiene una alta estabilidad y confiabilidad.

3. Diseño de software del sistema de adquisición de datos.

El software del sistema de adquisición de datos incluye un controlador de sensor, un programa de comunicación Zigbee, un programa de procesamiento de datos y un programa de visualización de datos. Entre ellos, el controlador del sensor es responsable de recibir los datos recopilados por el sensor, analizarlos y procesarlos, y transmitir los datos procesados ​​al tablero de control central; El programa de comunicación Zigbee es responsable de controlar la transmisión de datos entre el módulo del sensor y el tablero de control central para garantizar la confiabilidad y estabilidad de los datos; El programa de procesamiento de datos integra y procesa los datos originales recopilados por cada sensor para obtener los datos del campo de flujo de calor en la cápsula; El programa de visualización de datos mostrará y analizará los datos procesados ​​en gráficos y tablas para ayudar a los usuarios a comprender rápidamente los cambios actuales en el campo del flujo de calor.

4. Conclusión

Este artículo presenta un esquema de diseño de sistema para la adquisición de datos de campo de flujo de calor delcápsula fotoeléctrica. El esquema realiza la adquisición y transmisión en tiempo real de datos de campo de flujo de calor dentro de la cápsula mediante el uso de una variedad de sensores y un módulo de comunicación inalámbrica Zigbee. El sistema tiene alta estabilidad y confiabilidad en la aplicación práctica. Es uno de los sistemas de adquisición de datos de campo de flujo de calor más avanzados decápsula fotoeléctrica.