题目：旋转盘应力无线采集系统研究

喷气式发动机涡轮盘在高速旋转下由于离心力会产生很大的应力应变，因此作为一个航空发动机的研究设计人员必须了解涡轮盘在高速旋转时的应力分布情况。旋转轮盘应力测量实验就是针对涡轮发动机轮盘部件旋转状态中应力分布情况进行模拟的测试试验，采用等厚轮盘旋转来模拟发动机涡轮盘的工作转速状态，通过电阻式应变片测量轮盘上各点的应力应变。由于轮盘为旋转构件，应变片信号的传输不能用普通的导线连接。传统的旋转构件信号传输一般采用接触式的滑环式引电器，由于引电器的滑环属于接触磨擦，因此不可避免地存在着磨损并发热导致测量不准确，并且限制了旋转构件的转速及引电器的使用寿命。为了克服传统引电器的缺点，有必要研究设计一种数字信号传输的旋转盘无线信号采集系统。本文首先对数字射频无线传输方法进行了研究分析。然后对应力测量和模拟信号采集的方法进行了阐述，最后针对北航能源动力学院的旋转轮盘应力测量实验系统研究设计了一种基于MSP430单片机嵌入式系统和无线数据传输的旋转轮盘应力无线采集系统。系统对模拟信号进行A/D转换和采集，并通过数字射频无线传输模块发送数据。通过研究设计，完成了应力无线采集系统设计和制作，编写了嵌入式单片机程序并设计了上位计算机控制软件。最后对采集模块、数据传输模块和上位计算机进行了软硬件调试，并通过测试验证了本文研究设计的旋转盘应力无线采集系统的可行性与有效性。本文研究设计的旋转盘无线采集系统对类似的旋转构件信号采集系统的设计具有借鉴意义。