tdc（数字时间转换）测量技术在飞机机体变形上的研究

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1、SClENCE＆TECHN0LOGY，匝圆工业技术TDC(数字时间转换)测量技术在飞机机体变形上的研究何超(中国民航飞行学院航空工程学院四川广汉618307)摘要：飞机在高空飞行时，由于空气阻力以及机体内外存在大气压差，机体内外会产生一个作用力。由于这个作用力，使得机体会产生一个微小的变形。这种变形在机鼻与机翼处尤为明显，影响飞机的空气动力特性。因此，很有必要研制能够精确测量机体变形的测力装置。TDC时间数字测量系统由于其特殊的转换原理，抗干扰能力强，因此本文采用了此种测量系统。本文讨论了基于TDC的测量转换原理。另外，也讨论了在工程测量中应变测量的硬件实现和温度偏移．零点偏移的调整。关键

2、词：TDC时间数字测量温度补偿机体变形中图分类号：U216文献标识码：A文章编号：1672—3791(2013)09(c)一0087-02传统的应变测量方法是采用电阻应变采用高精度数字转换(TDCTime—t0一要有l5毫秒的间隔，低于l5毫秒的信号会片来进行测量的。其工作方式是将应变片DigitalConverter)进行测量可以很好的回被忽略掉；而不同通道的stop信号就没有15粘在被测物体上，被测物体受到载荷之后避这些问题。TDC是从实验核物理中发展毫秒的时间间隔规定t但无论是否是相同发生了微小变形，这个变形也被传递到了起来的一门技术“]。TDC的测量基本原理是通道的两个stop信号

3、，都不能超过7l6us。应变片的栅丝上，改变了应变片电阻值的采用逻辑门延迟阵列，这使得TDC测量刷当PS08l以大量程模式工作时，记FC1大小，依据所测量到的结果不同，就可以间新率、精度以及电流消耗的灵活性高。因为stop信号和接下来的第一个参考时钟信接测量出应变的大小。但是，由于飞机独特此，TDC测量技术运用于强干扰的飞机机号的正跳沿之间的时间。计时器是从第一的风洞实验环境，电阻应变片的工作环境体测量是有非常大的实际意义的。个正跳沿之后被触发的。记CC为触发后直比较恶劣，也暴露出一些问题。例如，应变到第一个StoP信号被检测到这段时间内片所测量的电压信号很容易受到飞机上各1TDC时间数字

4、测量的原理TDC记录下的时钟周期数。记FC2为第一种电磁干扰，引入不必要误差；其次，我们TDC核心测量单元的内部是利用信号个stop脉冲和接下来的第一个参考时钟信也需要为电阻应变片提供一个稳定的工作通过逻辑门的绝对时间延迟来精确量化时号的正跳沿之间的时间。至此，一轮计数完电源。间间隔的。它计算了在一段时间内通过的毕，开始下一轮计数。由时间计算式可算出反向器的个数[21。时间值，如式(1)。其后的stop信号处理方法芯片的最小门传播延迟时间决定了同理。TDC的最高分辨率。测量是在Start信号与Time=period×(CC+(FC1一FC2)／Stop信号之间。通过环形振荡器的位置和(Ca

5、l2-Cal1))(I)Rs6l粗值计数器的数值，就可以计算出Start~NCC为预先测量的时间周期；Cal2一CallStop之间的时差。PS08l这种芯片有两种测为校准时钟周期，Time为测量时间值。量方式：小量程模式和大量程模式_3]。以小量程模式工作时，TDC的两个通2基于TDC时间测量系统原理的实现道都是由start脉冲的边沿触发的，每个独该方案的测量系统是由采集端和接收立的通道可以检测到四个采样值，这些采端所组成的。本文仅讨论采集端。采集端分样值与start脉冲的时间被存储到各个通道为四个模块。这四个模块又构成了测试系的采样寄存器中。在start信号和第一个stop统的硬件部分

6、。它们分别是：基于TDC的惠信号之间，不能少于3ns的时间间隔，如果斯通电桥模块、测量模块、控制模块以及数小于这个值，开始的stop信号是要被忽略据存储模块。图1TDC惠斯通电桥的；在同一个通道的stop信号之间，规定需2．1TDC惠斯通电桥Load一／一jOLII～⋯’TDCUOTime-Digital—JI===CfmdL，，／Converter∞亡l豳、=上j上图2TDC测量原理图科技资讯SCIENCE＆TECHNOLOGYINFORMATION87