桥梁结构试验测试系统设计课程设计指导老师：张训文学院：宇航学院专业：_班级：学号：姓名：目录一系统设计技术指标1.1系统设计技术指标1.2系统设计要求二数据采集系统设计分析2.1数据采集系统概述2.2数据采集系统方案分析2.3数据采集系统方案选择三计算机数据采集系统设计3.1传感器的选择3.2放大器的选择3.3A/D转换器的选择3.4记录仪器的选择3.5测试系统框图3.6测试系统误差计算四计算机数据采集系统程序设计4.1程序所用语言的选择4.2程序流程图4.3程序分析（程序说明）4.4程序清单五课程设计总结参考文献一、测试系统设计技术指标1.1、测试系统设计技术指标1测量参数A.测试主推力F：0~150KN；B.加速度a1：0~200g；a2：0~400g；a3:0~1000g;C.测试位移W１：0~10mm;W2:0~10mm;2测试系统精度要求：<1.0%3采集通道;6路（分别测量6个参数）4采用两种记录方式：A.磁带记录方式B.计算机记录方式1.2系统设计要求1、测试系统设计分析，确定最佳方案。2、计算机数据采集系统设计。3、六路信号采集程序设计及分析。二、数据采集系统设计分析2.1数据采集系统概述计算机数据采集系统（DAS，DataAcquisitionSystem）是计算机技术与传统的测试技术相互结合而产生的自动测试技术。它可以满足现代科学实验和生产过程中，测量精度高、路数多、速度快、结果显示和打印形式多样化的要求。数据采集系统包括模拟系统和数字系统两部分，能完成对信号的采集、转换、处理等功能。一个完善的数据采集系统包括前置放大器、采样保持器、A/D转换器、计算机和各种记录仪器。2.2数据采集系统方案分析数据采集系统的设计方案主要有以下三种：1、单片机数据采集系统图2.1单片机数据采集系统框图优点：结构简单，价格低廉，使用灵活，应用广泛缺点：扩展性能差，存储、显示、数据处理功能差2、“计算机+A/D转换器”组合型数据采集系统图2.2“计算机+A/D转换器”组合型数据采集系统框图优点：扩展性好，价格适中，测试通道多缺点：采集程序需自行开发3、整机行数据采集系统传感器放大器A/D转换器单片机系统磁带机传感器放大器A/D转换器计算机磁带机传感器放大器动态测试分析仪磁带机图2.3整机行数据采集系统框图其中动态测试分析仪是A/D（或A/DD/A）采集卡，计算机和软件的组合体。优点：操作方便缺点：价格高，扩展性差2.3数据采集系统方案选择分析系统设计技术指标可知，此测试系统简单，测试通道是6路，采集频率适中（10KHz），故采用方案1或方案2能达到较高的效费比。经过分析，采用单片机数据采集系统能够达到设计要求，同时单片机测试系统还具有结构简单、使用灵活、价格低廉的优点，而且这些优点对于室外环境下的测试是十分明显的。但是考虑到综合效应，比如测试系统对数据实时显示、数据实时处理分析、数据处理等方面的要求，故不采用单片机数据采集系统。综上分析，此数据采集系统采用方案2——“计算机+A/D转换器”组合型数据采集系统。三、计算机数据采集系统设计3.1传感器的选择3.1.1传感器的选择原则(1)完成一个具体的测试任务或控制任务，首先要考虑用什么类型的传感器，这需要分析许多因素才能决定。因为，要检测某种物理量，有多种传感器可供选择。在机电一体化检测控制系统设计中，我们考虑了以下几个具体问题：A.传感器量程的大小B.传感器的体积，允许安装位置C.安装方式，接触式还是非接触式D.信号的引出方式，有线或非接触测量E.传感器的来源，国内、国外或自制考虑以上问题后，就能确定采用什么类型（电阻型、电压型、电感性、电容型、热电偶、光电式传感器）的传感器，然后我们进行了具体的选择。还应注意在多参数数据采集系统中，应尽量选用同一类型的传感器，这样就能大大简化放大电路的设计。2量程的选择主要依据是被检测信号的大小，考虑到传感器的线性适用范围和被检测信号具有偶然性的因素，传感器量程的选择应该有余量。选择的原则是：A：一般性检测：Pmax≥（1.2~1.5）PxB:实验研究性测量：Pmax≥(2~3)PxC:控制信号检测：Pmax≥（1.2~2）Px3频率响应特性传感器的频率响应范围必须覆盖被检测信号的带宽，确保被测信号的频率范围内所得的测试结果不失真。实际上传感器的响应总会有一定的...
