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目录1

第一章　测控系统配置与选择1

1.1　基本概念1

1.1.1　测控系统的主要功能与特点1

1.1.1.1　测控系统的主要功能1

1.1.1.2　系统的特点3

1.1.2　测控系统基本工作原理4

1.1.2.1　模拟量输入通道（子系统）5

1.1.2.2　数字量输入通道（子系统）9

1.1.2.3　脉冲、频率和周期量输入通道（子系统）9

1.1.2.4　模拟量输出通道（子系统）10

1.1.2.7　信号调理器11

1.1.2.6　脉冲量输出通道11

1.1.2.5　数字量输出通道（子系统）11

1.1.3　测控系统主要技术指标的含义及测定方法12

1.1.3.1　模拟量输入通道（子系统）12

1.1.3.2　模拟量输出通道（子系统）28

1.1.3.3　数字、频率、脉冲量输入输出子系统34

1.1.3.4　动态测试分析系统36

1.2　系统选择与配置的考虑41

1.2.1　数据采集系统41

1.2.1.1　数据采集系统的分类41

1.2.1.2　系统的采集方式45

1.2.1.3　系统的触发方式46

1.2.1.4　选择和配置系统的几点考虑46

1.2.2.1　计算机控制系统的类型50

1.2.2　控制系统50

1.2.2.2　系统的控制策略52

1.2.2.3　系统性能必须满足控制任务和工艺要求53

1.2.2.4　系统运行可靠性要求53

1.2.2.5　对过程I/O通道的要求53

1.2.2.6　其它要求54

1.2.3　振动测试与分析系统55

1.2.3.1　振动测试的基本内容55

1.2.3.2　振动测试与分析系统的分类55

1.2.3.3　振动测试与分析系统的特点56

1.2.3.4　振动测试与分析系统的配置考虑56

1.2.4　数据处理、显示、报警和输出56

1.2.4.1　数据的预处理56

1.2.4.4　试验数据和图形显示要求57

1.2.4.2　数据的计算处理57

1.2.4.3　状态监视和报警要求57

1.2.4.5　数据回放要求58

1.2.4.6　试验报告打印及绘图仪作图58

1.2.5　应用环境考虑58

1.3　测控系统软件选择59

1.3.1　软件选择的一般原则59

1.3.1.1　操作系统选择59

1.3.1.2　程序设计语言选择60

1.3.1.3　应用软件选择62

1.3.2　影响软件选择的几个因素63

参考文献63

2.1.2.1　组成64

2.1.1 特点64

2.1.2　组成与工作原理64

2.1 AMC-100集中式通用测控系统64

第二章　测控系统硬件64

2.1.2.2　工作原理65

2.1.2.3　系统的扩展65

2.1.3　主要技术指标65

2.1.3.1　模拟量输入子系统66

2.1.3.2　模拟量输出子系统66

2.1.3.3　数字量和频率／脉冲量输入子系统66

2.1.3.4　数字量和脉冲量输出子系统66

2.1.4　模板67

2.1.4.1　AMC-103输入／输出总线转换板68

2.1.4.2　AMC-113机箱控制器板69

2.1.4.3　AMC-122 12位A/D转换板70

2.1.4.4　AMC-124 14位A/D转换板72

2.1.4.5　AMC-140固态开关采样板73

2.1.4.6　AMC-150变压器隔离采样板74

2.1.4.7　AMC-181模拟数字校准板76

2.1.4.8　AMC-141/142模拟量输出板76

2.1.4.9　AMC-137数字量输入板77

2.1.4.10　AMC-135中断型数字量输入板79

2.1.4.11　AMC-184频率／脉冲量输入板80

2.1.4.12　MMC-138/01数字量输出板81

2.1.4.13　AMC-138/02继电器型数字量输出板82

2.1.4.14　AMC-185脉冲串输出板83

2.1.5　AMC-100S信号调理器84

2.1.5.1　特点84

2.1.5.2　组成与工作原理84

2.1.5.4　模板85

2.1.5.3　主要技术指标85

2.2.1 特点90

2.2.2　组成与工作原理90

2.2.3　主要技术指标90

2.2　AMC-200分布式测控系统90

2.2.4　AMC-203 AMC/PC104接口板91

2.3　AMC-300高速高精度测控系统92

2.3.1 特点92

2.3.2　组成与工作原理92

2.3.3　主要技术指标94

2.3.4　模板95

2.3.4.1　AMC-302/01、02高速缓冲器及控制器板95

2.3.4.2　AMC-321数据采集控制逻辑板96

2.3.4.3　AMC-326程控增益放大器及A/D转换器板98

2.3.4.5　AMC-370 4通道前置放大器板99

2.3.4.4　AMC-382校准存储及D/A板99

2.3.4.6　AMC-371 4通道带同时采／保前置放大器板101

2.3.4.7　AMC-304 PC-300总线转换板102

2.3.4.8　AMC-308扩展机箱控制板102

2.3.5　AMC-300S信号调理器103

2.3.5.1　概述103

2.3.5.2　模板104

2.3.5.3　机箱108

2.4　AMC-400智能测控工作站109

2.4.1　特点109

2.4.2　组成与工作原理109

2.4.3　主要技术指标110

2.5.2.1　系统组成111

2.5.2　组成与工作原理111

2.5　AMC-500测控系统111

2.5.1　特点111

2.5.2.2　工作原理113

2.5.3　主要技术指标114

2.5.4　模板114

2.5.4.1　AMC-501/8、AMC-501/16、AMC/PC104输入／输出总线转换板115

2.5.4.2　AMC-502机箱控制器板116

2.5.4.3　AMC-522 12位A/D转换板117

2.5.4.4　AMC-524 14位A/D转换板118

2.5.4.5　高速模拟量输入子系统118

2.5.4.6　AMC-540/AMC-546 8/16通道固态开关采样板121

2.5.4.7　AMC-541同时采样保持板122

2.5.4.8　AMC-545应变／RTD信号调理板123

2.5.4.9　AMC-547热电偶信号调理板124

2.5.4.10　AMC-550变压器隔离采样板125

2.5.4.11　AMC-557通用隔离A/D采样板126

2.5.4.12　AMC-560 4通道模拟量输出板127

2.5.4.13　AMC-531 16路开入／16路开出板128

2.5.4.14　AMC-532 32路开关量输入板129

2.5.4.15　AMC-533 32路开关量输入板130

2.5.4.16　AMC-534中断型开关量输入板131

2.5.4.17　AMC-535光隔离开关量输入板133

2.5.4.18　AMC-536电平型开关量输出板133

2.5.4.19　AMC-538继电器型开关量输出板134

2.5.4.20　AMC-573 3通道频率量测试板135

2.5.4.21　AMC-574 4通道频率计数板136

2.5.4.22　AMC-576 16通道测频板138

2.5.4.23　AMC-590在线测试板139

2.5.4.24　AMC-591通道诊断切换输出版140

2.5.4.25　AMC-592数字模拟校准板140

2.5.5　机箱及模板调试器141

2.5.5.1　AMC-500测控机箱141

2.5.5.2　AMC-500/005模板调试器142

2.6　AMC-600通用高精度测控系统144

2.6.1　特点144

2.6.2　组成与工作原理144

2.6.2.1 系统的硬件组成144

2.6.2.2　软件组成144

2.6.2.3　工作原理145

2.6.3　主要技术指标146

2.6.4.1　AMC-602智能前端控制逻辑板147

2.6.4　模板147

2.6.4.2　AMC-604 PC-IEEE488总线转换板148

2.6.4.3　AMC-626程控增益放大器及A/D转换板149

2.6.4.4　AMC-637 32位TTL输入板150

2.6.4.5　AMC-638 32位TTL输出板151

2.6.4.6　AMC 639 8路继电器输出板152

2.6.4.7　AMC-642 16通道12位D/A板152

2.6.4.8　AMC-652/1 16通道模拟差分输入板152

2.6.4.9　AMC-652/3 16通道4～20mA输入板153

2.6.4.10　AMC-655 4通道应变桥输入板153

2.6.4.11　AMC-656 4通道RTD输入板154

2.6.4.12　AMC-671 2通道频率／周期／事件计数板155

2.6.5　机箱156

2.7.2　组成与工作原理157

2.7　AMC-800测控系统157

2.7.1　特点157

2.7.3　主要技术指标158

2.7.4　机箱与典型模板159

2.7.4.1　AMC-800测控机箱159

2.7.4.2　AMC-801/P AMC/PC104输入／输出总线转换板160

2.7.4.3　AMC-802机箱控制器板160

2.7.4.4　AMC-820 12位A/D板161

2.7.4.5　AMC-842隔离型8通道D/A板162

2.7.4.6　AMC-845应变／RTD信号调理板164

2.7.4.7　AMC-847热电偶信号调理板164

2.7.4.8　AMC-850变压器隔离采样板164

2.7.4.9　AMC-831中断和非中断型开关量输入／输出版165

2.7.4.10　AMC-832 24路输入／24路输出开关量板166

2.7.4.11　AMC-833带计数中断型开关量输入／输出板167

2.7.4.12　AMC-834中断型开关量输入／输出板168

2.8　NPU488高性能全数字分布式通用测控系统171

2.8.1　特点171

2.8.2　组成与工作原理171

2.8.2.1　组成171

2.8.2.2　系统配置及功能171

2.8.2.3　工作原理172

2.8.3　主要技术指标173

2.8.4　模板173

2.8.4.1　NPU488-818数据采集板174

2.8.4.2　NPU488 726模拟量输出板176

2.8.4.3　NPU488-725开关量输入及继电器输出板177

2.8.4.4　NPU488-7702信号调理板178

2.8.4.5　NPU488-CB04信号预处理板179

2.8.4.6　NPU488-MB04控制模型板180

2.9　DCS-1智能分布式测控系统181

2.9.1　特点181

2.9.2　组成与工作原理181

2.9.3　主要技术指标182

2.9.4　模板182

2.9.4.1　AD100模拟量输入子站板183

2.9.4.2　DA8模拟量输出子站板184

2.9.4.3　DA16模拟量输出子站板185

2.9.4.4　IO16开关量输入／输出子站板185

2.10.2.1　组成187

2.10.2.2　工作原理187

2.10.1　特点187

2.10.2　组成与工作原理187

2.10　IADS-518通用智能测控系统187

2.10.3　主要技术指标188

2.10.4　模板188

2.10.4.1　JT-AD14 A/D转换板188

2.10.4.2　JT-PGA90高共模可编程增益放大器板189

2.10.4.3　JT-CTL16模入通道控制板190

2.10.4.4　JT-AI16 16通道模拟量输入板190

2.11　FSS-1飞机结构试验系统191

2.11.1　特点191

2.11.2　组成与工作原理191

2.11.2.1　组成191

2.11.2.2　工作原理192

2.11.3　主要技术指标193

2.11.4　模板和机柜194

2.11.4.1　VMC-001 VME总线通信板194

2.11.4.2　VDC-001数字伺服控制器板195

2.11.4.3　DDV-001直流信号调理器板196

2.11.4.4　VDV-001伺服阀驱动板197

2.11.4.5　机柜197

2.12　DSY-128（S/J）电子扫描测压系统198

2.12.1　特点198

2.12.2　组成与工作原理198

2.12.2.1　系统组成198

2.12.3　主要技术指标199

2.12.2.2　工作原理199

2.12.4　功能部件200

2.12.4.1　系统计算机200

2.12.4.2　DSY-128电子扫描测压仪200

2.12.4.3　校准单元201

2.13　振动测试系统202

2.13.1　ZZX-8转速跟踪振动测试系统202

2.13.1.1　特点202

2.13.1.2　组成与工作原理202

2.13.1.3　主要技术指标203

2.13.1.4　模板204

2.13.2　DTAS动态测试分析系统210

2.13.2.1　特点210

2.13.2.2　组成与工作原理210

2.13.2.3　主要技术指标211

2.13.2.4　模板212

2.13.3　MVMAS多点激振测量分析系统218

2.13.3.1　特点218

2.13.3.2　组成与工作原理218

2.13.3.3　主要技术指标219

2.13.3.4　模板219

2.13.4　动态数据采集器224

2.13.4.1　DSC-1便携式动态数据采集器224

2.13.4.2　MDC系列动态数据采集器228

2.13.4.3　FMP-2桩基检测仪229

3.1　软件运行和开发环境230

3.1.1　常用操作系统230

第三章　测控系统软件230

3.1.1.1　MS-DOC（PC-DOS）231

3.1.1.2　iRMX86232

3.1.1.3　AMX233

3.1.1.4　WINDOWS NT（WINDOWS）234

3.1.1.5　UNIX235

3.1.2　QNX实时多任务多用户网络操作系统237

3.1.2.1　QNX的结构237

3.1.2.2　特点238

3.1.2.3　性能239

3.1.2.4　在测控领域中的应用239

3.1.3　常用程序设计语言239

3.1.3.1　C/C++语言239

3.1.3.2　FORTRAN语言240

3.1.3.4　汇编语言241

3.1.3.3　BASIC语言241

3.2　系统诊断及性能测试软件242

3.2.1　AMCS-100D诊断软件242

3.2.1.1　概述242

3.2.1.2　运行环境242

3.2.1.3　软件构成及诊断原理242

3.2.1.4　主要功能245

3.2.1.5　人机界面246

3.2.2.3　软件结构247

3.2.2.4　主要功能247

3.2.2.5　人机界面247

3.2.2.2　运行环境247

3.2.2.1　概述247

3.2.2　AMCS-300D测试诊断软件247

3.2.3　AMCS-600D测试诊断软件249

3.2.3.1　概述249

3.2.3.2　运行环境249

3.2.3.3　软件结构249

3.2.3.4　主要功能249

3.2.3.5　人机界面249

3.3　系统应用软件251

3.3.1　AMCS-100A测控软件251

3.3.1.1　概述251

3.3.1.2　运行环境251

3.3.1.3　软件结构252

3.3.1.4　主要功能252

3.3.2.1　概述255

3.3.2　AMCS-300A测控软件255

3.3.1.5　人机界面255

3.3.2.2　运行环境256

3.3.2.3　软件结构256

3.3.2.4　主要功能256

3.3.3　AMCS-600A测控软件包258

3.3.3.1　概述258

3.3.3.2　运行环境258

3.3.3.3　软件结构258

3.3.3.4　主要功能模块258

3.3.3.5　人机界面261

3.3.4.1　概述264

3.3.4.3　软件结构264

3.3.4.2　运行环境264

3.3.4　航空发动机试验应用软件264

3.3.3.6　PC-GPIB通用软件包264

3.3.4.4　主要功能265

3.3.4.5　人机界面268

3.3.5　DSY-128电子扫描测压系统软件269

3.3.5.1　概述269

3.3.5.2　运行环境269

3.3.5.3　软件结构269

3.3.5.4　主要功能270

3.3.5.5　人机界面270

3.3.6　振动测控软件271

3.3.6.1　NAI-DSA动态信号分析软件271

3.3.6.2　NAI-RVC随机振动控制软件274

3.3.6.3　结构振动试验模态分析软件277

3.3.6.4　MVMAS模态分析软件280

3.3.6.5　ASDM飞机操纵系统动态测试软件282

3.3.6.6　MFD2振动监测软件284

3.3.6.7　PBEAR压缩机故障诊断软件290

3.3.6.8　FMP2桩基检测软件293

3.3.7　强度试验应用软件295

3.3.7.1　数据采集软件295

3.3.7.2　控制软件298

3.3.8　传感器校准处理软件301

3.3.8.1　概述301

3.3.8.2　运行环境302

3.3.8.3　软件结构302

3.3.8.4　主要功能302

3.3.9　AMC系统通信网络303

3.3.9.1　概述303

3.3.8.5　人机界面303

3.3.9.2　典型网络304

3.3.9.3　网络通信软件308

3.3.10　GSAVB通用信号分析软件309

3.3.10.1　概述309

3.3.10.2　运行环境309

3.3.10.3　软件结构309

3.3.10.4　主要功能309

3.3.10.5　人机界面310

3.3.11　NPU488实时测控软件311

3.3.11.1　概述311

3.3.11.2　运行环境311

3.3.11.3　软件结构311

3.3.11.4　主要功能311

3.3.11.5　人机界面313

第四章　测控系统应用320

4.1　飞机功能系统试验320

4.1.1 飞机可变几何形状进气道调节系统试验320

4.1.1.1　现代飞机进气道调节系统试验的特点320

4.1.1.2　进气道调节试验测控系统的组成321

4.1.1.3　进气道调节系统试验测控技术要求322

4.1.1.4　进气道调节试验测控系统综合324

4.1.1.5　现场试验结果326

4.1.2　飞机“铁鸟”试验326

4.1.2.1 飞机“铁鸟”试验测控系统的特点326

4.1.2.2　飞机“铁鸟”试验系统的组成326

4.1.2.3　“铁鸟”试验分布式测控系统设计327

4.1.2.4　测控集成软件的组成328

4.1.2.5　测控集成软件的主要功能329

4.1.2.6　处理流程330

4.1.2.7　消息处理的处理流程332

4.1.2.8　“铁鸟”试验系统的总控运行结构336

4.1.2.9　实时测控模块结构338

4.2　发动机试验339

4.2.1　现代航空发动机试验测试的作用和特点339

4.2.2　发动机试验对测控系统的要求339

4.2.2.1　测试参数339

4.2.2.2　对测控系统的通用技术要求340

4.2.3　发动机试验常用测量方法和传感器配置选择341

4.2.3.1　温度测量341

4.2.3.2　压力（压差）测量344

4.2.3.4　转速测量347

4.2.3.3　发动机推力及功率测量347

4.2.3.5　燃油和滑油流量测量348

4.2.3.6　应力（应变）测量349

4.2.3.7　位移测量350

4.2.3.8　振动测量351

4.2.3.9　其它测量352

4.2.4　系统构成应用实例——AMC-100型地面试车台数据采集处理系统353

4.3　飞机结构试验355

4.3.1 飞机结构试验的目的355

4.3.2　飞机结构试验方法355

4.3.2.1　飞机结构静强度试验355

4.3.2.2　飞机结构疲劳试验356

4.3.3　对试验设备的要求356

4.3.4　系统选型考虑358

4.3.5　应用实例359

4.3.5.1 飞机全尺寸悬空疲劳试验359

4.3.5.2　JL-2螺旋桨毂试验360

4.4　风洞试验361

4.4.1 风洞试验中测控系统的作用和特点361

4.4.1.1　测控系统的作用361

4.4.1.2　风洞测控系统的特点361

4.4.2　风洞试验对测控系统的要求362

4.4.2.1　测量和控制参数362

4.4.2.2　测控系统的类型363

4.4.2.3　对测控系统的性能要求363

4.4.3.1 常用测量方法和传感器及数据采集系统配置选择364

4.4.3.2　数据处理系统364

4.4.3　风洞试验数据采集处理系统组成364

4.4.4　典型低速风洞测控系统方案365

4.4.4.1　主要参数的测量365

4.4.4.2　主要参数的控制365

4.4.5　典型高速风洞测控系统方案366

4.4.5.1　主要参数的测量366

4.4.5.2　主要参数的控制366

4.4.6　应用实例367

4.5　振动测试与故障诊断应用368

4.5.1　单弹外挂试验件随机振动试验368

4.5.2　DTAS系统在结构振动模态试验中的应用实例369

4.5.2.1　飞机电子吊舱振动模态试验369

4.5.2.2　火箭发动机振动模态试验373

4.5.3　飞机地面共振试验375

4.5.4　飞机操纵系统激振试验376

4.6　在其它工业领域的应用377

4.6.1　航空测控技术的通用性377

4.6.2　民用测控系统的特点378

4.6.3　应用实例378

4.6.3.1　火箭发动机试验测试系统378

4.6.3.2　变电站监控系统379

4.6.3.3　铁路货车站自动监控调度系统381

4.6.3.4　汽车传动轴扭转疲劳试验系统381

4.6.3.5　果品库监测系统382

4.6.3.6　轧钢机轴承故障诊断实例382

4.6.3.7　桩基故障诊断实例383

4.6.4　应用前景383

参考文献384