火箭测试应用及其挑战

火箭有成千上万个独立的机械部件和技术子系统，它们的可靠性是火箭发射成功的主要因素。

在起飞前的倒计时期间，必须对所有这些组件的正确功能进行监测。本文介绍了一种用于火箭研制阶段和发射倒计时期间火箭表面变形、振动和关键点温度监测的 。

火箭测试挑战在于，信号调节和数据交流系统必须在靠近DUT的掩体中，以保护系统免受火箭发射过程中释放的巨大物理力的影响。为了安全起见，系统的信号调节和数据采集被分割到几个独立的冗余子系统中。这些子系统设置在几个局部分布的掩体中，以避免在任何意外和安全关键事件发生时数据丢失。当然，出于安全考虑，在倒计时和起飞期间是不允许进入这些掩体的。因此，数据必须转移到控制室， 必须从那里控制。

DEWETRON的应用解决方案

DEWETRON针对这一复杂应用的解决方案分为三个不同的部分:

一个256通道信号调理系统

两个256通道 用于冗余数据存储

由四个独立工作站组成的数据监控系统

整个结构的框图如上图所示

信号调理系统

信号调理系统由160个DAQP-STG模块、96个DAQP-THERM模块和8个DEWE 30-32信号调理架组成。

DAQP-STG和DAQP-THERM模块可以从(full, half, 120 Ω和350 Ω quarter)桥传感器获得恒定电压(12V)和电流(20mA)激励的信号。此外，RTD传感器(25 mΩ到100 kΩ)和电压可达±10 V的信号可以连接直接到这些模块。隔离信号调理路径完全模拟，确保可靠性要求。DAQP-THERM模块(见右侧图3)支持广泛的不同类型的热电偶(K, J, T, R, S, N, E, B, L, C, U)。在输出端，DAQP-STG和DAQP-THERM模块为所有这些信号提供一个条件±5 V的信号。模块可以通过RS-485接口进行编程。

DEWE-30-32信号调理机架

DEWE 30-32机架是DAQP模块的32个槽的信号调理机架。

DAQP模块的条件±5v输出信号可以分配到一个，两个甚至三个测量系统并行(可选的±10v输出也可)。并行信号输出使DEWE 30-32成为安全关键测试的专用信号调理解决方案，在任何情况下都必须避免数据丢失。只需将 分成两个或三个冗余系统，以防其中一个系统在关键安全性或破坏性测试中出现故障。这种安全关键应用选择了三重信号输出。所有信号被转发到两个独立的 ，以冗余存储数据。第三个信号输出是保留的信号检查期间传感器应用及故障排除。

DEWE2-M13

使用TRION-1802-dLV板，TRION-1802-dLV板提供16个差动或32个单端输入通道，可达±10v。每个通道都用一个单独的18位SAR a / d转换器采样，可达200 kS/s。此外，每个通道提供一个可自由编程的可选的车载滤波器，具有可选的二阶、四阶、六阶或八阶贝塞尔或巴特沃思特性。此外，该板还提供一个RS-485接口，2个计数器输入，1个CAN总线，8个数字输入和4个数字输出TRION-1802-dLV板平均分成两台DEWE2-M13数据采集主机。每台DEWE2-M13配置8块TRION-1802-dLV板，作为独立 ，256路输入，对DAQP模块的信号进行冗余数字化处理。两个DEWE2-M13都通过以太网连接到另外四台桌面电脑。桌面pc安装在控制室，用于数据监控和触发测量，而DEWE2-M13安装在靠近DUT的地方，以保持电缆长度尽可能短。

OXYGEN数据采集软件

DEWETRON的OXYGEN数据采集软件是核心组件，它将所有这些独立的硬件组件组合成一个大型的、本地分布的、冗余的测量系统。OXYGEN软件在DEWE2-M13大型机上运行，并在两个系统上本地冗余地存储数据。DAQP模块配置也由OXYGEN软件完成，因为不仅信号连接，而且在DEWE2-M13和每个DEWE 30-32之间安装了RS-485接口。此外，OXYGEN软件以太网发送器插件将从DAQP模块获取的信号以较低的采样率通过UDP数据流输出，并将数据传输到不同控制室的桌面pc上。在台式电脑上也安装了OXYGEN软件。

在接收端，使用以太网接收器插件再次解码UDP数据流。该功能确保了数据可以分发到不同的接收器，每个接收器只能可视化和监视对该系统重要的特定信号，而不会被其他信号干扰。当信号达到一定的阈值时，减少的数据可以自动存储在每台桌面PC上进行分析和后处理。此外，触发器命令可以通过以太网发送到DEWE2-M13大型机来控制它们的记录状态。

综上所述，信号调理与 由以下几个部分组成:

> 160x DAQP-STG

> 96x DAQP-THERM

> 8x DEWE 30-32具有三冗余信号输出

> 2x DEWE2-M13

> 16x TRION-1802-dLV

> 4x台式电脑

> 6xOXYGEN数据采集软件

使用DEWETRON硬件进行信号监测的好处

纯模拟信号调理

DAQP-STG模块在输入端提供纯模拟信号调节器，在输出端提供有条件的±5 V信号边，中间没有任何数字组件(见图6)。这确保了可靠性，并将DAQP模块变成信号调理方案。

冗余数据采集

DEWE 30-32信号调理架为每个组装的DAQP模块提供单、双或三重模拟信号输出放到架子上。

对于这种特定的应用，选择了三重信号输出。这意味着条件±5v信号在每个DAQP模块的输出端可以拾取三次。一方面，将信号转发到两个独立的 (DEWE2-M13)进行数据记录

另一方面，一个信号输出是保留的信号检查在传感器组装和情况下的故障排除。这意味着，即使两个独立的 中的一个出现故障，数据也不会丢失，而且不会丢失在第二大型机上可用。

高度模块化

如果DAQP-STG或DAQP-THERM信号调节器因使用原因需要校准或检查，则是可能只拔下这个特定的信号调节器，并更换它的另一个或留下插槽空，而其余的整个系统还在正常运转。此外，该系统的单个组件(DAQP模块，DEWE 30-32和DEWE2-M13)都是独立工作的，可以拆分为几个小型数据采集和信号调理系统。

高通道密度

TRION-1802-dLV板在一个37针DSUB连接器上提供16个差动或32个单端输入通道(±10v)。每个通道都用一个单独的18位SAR a /D转换器采样，可达200 kS/s，并提供选择性的表板上低通滤波器。该板与DEWE2-M13相结合，使您的 成为一个高通道计数系统，在一个19英寸的机架中，单个主机仅占用5U，可达416个模拟输入通道。