基于單片機(jī)的電橋平衡自調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)

3．2 軟件設(shè)計(jì)
圖5為電橋平衡自調(diào)節(jié)程序流程。首先初始化SPI、單片機(jī)內(nèi)部DCO時(shí)鐘、A／D轉(zhuǎn)換器等。在平衡調(diào)節(jié)過(guò)程中，采用與電橋平衡值最接近原則。設(shè)電橋平衡值為V，電橋指針未指向終點(diǎn)，指針移動(dòng)時(shí)必會(huì)出現(xiàn)V-△V1和V+△V2兩個(gè)近似值，則取|△V1|和|△V2|之間的最小值。當(dāng)指針移動(dòng)至全部電位器抽點(diǎn)后還無(wú)法調(diào)節(jié)到V值左右，則MSP430F2002發(fā)出信號(hào)使得發(fā)光二極管燈亮，并選定最接近的V值為平衡初始值。測(cè)試儀在測(cè)量完膛壓曲線后，通過(guò)計(jì)算機(jī)初值校正，最終獲取正確的膛壓動(dòng)態(tài)曲線。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
每一個(gè)應(yīng)變式測(cè)試儀要測(cè)量火炮膛壓前，首先要通過(guò)油壓標(biāo)定機(jī)分析其靜態(tài)特性，只有通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)才能估算出測(cè)試儀觸發(fā)值的大小。應(yīng)變式測(cè)試儀在進(jìn)行靜態(tài)校準(zhǔn)前，通過(guò)高精度萬(wàn)用表記錄下來(lái)的15次實(shí)驗(yàn)的自平衡調(diào)節(jié)值如表1所列。由于彈性殼體具有彈性后效，在每次泄壓后都必須在正常大氣壓下保持一段時(shí)間。由表1可知，該測(cè)試儀殼體在受到450 MPa壓強(qiáng)后能恢復(fù)到最初狀態(tài)，未發(fā)生塑性變形，各組自平衡調(diào)節(jié)后的值之間偏差小，而調(diào)節(jié)所用時(shí)間不到5 s，調(diào)節(jié)后MAX5402功耗只有100 nA。可見(jiàn)，該電橋平衡自調(diào)節(jié)電路設(shè)計(jì)是可行的，滿足火炮膛壓測(cè)試儀低功耗、小體積、封閉式等要求。

結(jié)語(yǔ)
在應(yīng)變式火炮膛壓測(cè)試儀的測(cè)量電路設(shè)計(jì)中，僅用一片MAX5402與單片機(jī)結(jié)合就實(shí)現(xiàn)了電橋的自平衡調(diào)節(jié)；同時(shí)，數(shù)字電位器的高可靠特性也使得整個(gè)儀器的工作穩(wěn)定性得到了保證。若要使測(cè)試儀體積更小、功耗更低、重復(fù)性更好，可采用封裝更小、功耗更低、抽頭數(shù)更多的數(shù)字電位器替代。