国内外对冲击信号都做了非常多的研究,无论是在军用领域还是民用领域都有快 速的发展,典型应用有汽车碰撞试验和撞击感度试验。
汽车碰撞试验是汽车安全性的一项关键测试,碰撞试验中需要测量多种参数, 必须要有合理的测量技术,才能获取试验数据。汽车碰撞速度高且冲击很大,采集系 统应该具备通道多,数据储存容量大,且能承受大冲击的特点。国外的碰撞测试数据 采集系统比较成熟。68536
碰撞试验数据采集系统包括两部分:地面和车载。地面系统由计算机等软件构成 显示以及后期处理模块,而车载部分主要由传感器组成来记录测量数据。试验过程中, 车载传感器记录电信号,送入数据采集系统,并送入大容量储存器储存,通过通讯, 将储存器中的数据传递到计算机,经过滤波等处理,通过后期数据分析后并显示动态 特性。车载测量系统由信号调理电路,放大、滤波、数据采集等组成一体化系统,并 通过 RAM 保存实验数据。实验用假人最多了可以有 75 个数据通道,以全面测量数据, 分析受伤情况。一般车辆碰撞试验系统需要 50—200 个数据通道。
近年来,国内的这种数据采集系统也开始从不同领域研发,特别是军工领域,比 如测试炸药感度的撞击感度仪。撞击感度仪的发展方向为自动化、智能化,国内研究 人员采用气动传动实现机械动作,通过可编程逻辑器控制,通过串行接口与计算机组 成上、下位机进行数据处理与分析。在材料研究领域,冲击试验仪也经常被应用,复 合材料在制造、受冲击过程中的损伤机理比较复杂,对工程或部件中复合材料的性能 必须引起重视,为了测试复合材料在受冲击时的动态特性,必须通过实验来分析。常 用的冲击试验机分为三类:落锤式、摆锤式、气枪式。
对于加速度的测量,人们很早就开始了研究,20 世纪初已经有各式各样的加速度 计应用于航海等导航系统,随着时间的推移,30 年代加速度计开始应用于导弹的制导 系统,50 年代研发出了多种压电式加速度计,随着材料科学和工艺技术的不断发展和 成熟,70 年代硅电容加速度计问世,是加速度测量史上的一次重要里程碑,加速度计 被广泛应用于各种不同的领域,如:航空、航天、机械、自动控制等。论文网
对于力脉冲的测量研究,各国都采用冲击试验机模拟冲击试验,根据力脉冲发生器的发展不同阶段,冲击试验机的发展也大致分为三个阶段。第一阶段是机械式冲击 机,以早期的橡胶、弹簧等弹性物体作为力脉冲发生装置;第二阶段的力脉冲发生器 比较稳定,精度也有很大的提高,这得益于自动控制理论和新材料科学的发展和应用; 第三阶段的力脉冲发生器可以在一台机器上产生多路力脉冲信号,这种新型力脉冲发 生器是计算机应用和集成电子技术的结晶。
压力测量也一直是科研人员研究关注的方向,传统的压力测量方法大多都是接触 式,大致分为四类:液柱式、弹性式、电气式、活塞式压力检测方法,研究重点为感 压元件、传递元件和显示元件,感压元件应用了多达十多种变换效应,显示元件也分 为机械式、数字化和智能化三个阶段。随着科学技术的发展,非接触式压力测量也受 到了很大的关注,如基于管路弹性形变的压力检测方法。近年来,超声波检测一直是 热门话题,随着超声波检测技术的不断发展,应用与压力测量领域将在不远的将来实 现。