艦船推力測(cè)量電路設(shè)計(jì)技術(shù)

蒼曉羽，荊元祥，劉 琦

(中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司 第七〇三研究所，黑龍江 哈爾濱150036)

0 引 言

艦船推力測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)了艦船動(dòng)力的反饋，能夠清楚的判斷出動(dòng)力系統(tǒng)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，是動(dòng)力系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠保障，是現(xiàn)代艦載儀器中不可或缺的主要裝置。

艦船推力測(cè)量的代表性方案主要有液壓測(cè)量法和電測(cè)法。

液壓測(cè)量法即主推力軸承的承力系統(tǒng)與推力測(cè)量裝置是一體的，即套環(huán)背面設(shè)有液壓活塞，由于每個(gè)油箱都互相聯(lián)通，可通過液壓活塞測(cè)量出軸承所受的推力。當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，推力軸承仍可正常工作。同時(shí)該測(cè)量方法需要配置一套復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性差，維修不方便。

電測(cè)法即把推力傳感器放置在瓦塊背面，通過應(yīng)變片的變形而測(cè)得推力的大小。因而軸承的承力系統(tǒng)與推力測(cè)量裝置分離，當(dāng)推力測(cè)量裝置出現(xiàn)故障時(shí)，瓦塊仍可正常工作，使瓦塊不出現(xiàn)偏載情況。

電測(cè)法使推力軸承省去一個(gè)液壓系統(tǒng)，而使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。并且具有測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)單，測(cè)試精度高，安裝維修方便的特點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)中采用電測(cè)法實(shí)現(xiàn)推力的測(cè)量。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)由3 個(gè)部分組成:6 只壓力傳感器、1 個(gè)傳感器級(jí)聯(lián)箱和1 臺(tái)推力顯示儀。

圖1 推力測(cè)量系統(tǒng)圖Fig.1 Thrust measures system to seek

6 只傳感器中，4 只均勻鑲嵌在正車面，用于測(cè)量正車時(shí)的推力;2 只均勻鑲嵌在倒車面，用于測(cè)量倒車時(shí)的推力。

6 只傳感器的電纜接入到傳感器級(jí)聯(lián)箱，其中的4 只正車測(cè)量傳感器并聯(lián)輸出1 路正車推力信號(hào);2 只倒車測(cè)量傳感器并聯(lián)輸出1 路倒車推力信號(hào)。兩路信號(hào)經(jīng)由一條電纜傳入推力顯示儀。

推力顯示儀安裝在儀表盤上，實(shí)時(shí)測(cè)量艦船的正車和倒車推力。

2 工作原理

2.1 薄式小體積傳感器

由于用于推力測(cè)量的推力傳感器安裝在推力軸承內(nèi)部，受安裝體積的限制，因此要求推力傳感器是一種超薄式、小體積、高過載、高精度、高穩(wěn)定的測(cè)力傳感器，目前國(guó)內(nèi)外沒見到適用于該條件的測(cè)力傳感器。推力傳感器外形圖如圖2所示。

圖2 推力傳感器外形圖Fig.2 Thrust sensor outline drawing

根據(jù)推力測(cè)量裝置提供的性能指標(biāo)及具體工作環(huán)境，該傳感器的工作方式選電阻應(yīng)變式工作方式。由于電阻應(yīng)變式的測(cè)力彈性元件都需要有較大的外形尺寸，給傳感器彈性元件的選擇和設(shè)計(jì)都帶來了一定的難度。選擇以輪輻式和輻板式彈性梁為彈性元件的測(cè)力傳感器，較為合理，如圖3所示。

圖3 測(cè)力傳感器結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Measure the structural picture of force transducer

經(jīng)分析:輻板式彈性梁制成的測(cè)力傳感器線性差、滯后大、輸出小、抗側(cè)向載荷及偏心載荷能力差，不能滿足性能要求。而輪輻式彈性元件制成的該測(cè)力傳感器除線性差、滯后大外，其余性能指標(biāo)都滿足要求，而且具有很強(qiáng)的抗偏心載荷和測(cè)向載荷能力，因此經(jīng)分析對(duì)比之后，最終確定選用的是輪輻式彈性梁作為該傳感器的彈性元件，并深入開展輪輻式彈性元件的研究，以及以傳統(tǒng)的輪輻剪切梁進(jìn)行改進(jìn)，以解決該小體積彈性梁的過載、線性及滯后等問題，并對(duì)測(cè)力傳感器的制造工藝和防潮工藝開展深入的研究。

圖3 為彈性元件，是由輪圈、輪轱、輪輻組成。當(dāng)外力P 作用于輪轱上端和輪圈的下端面時(shí)，使輻條產(chǎn)生平行四邊形變形，如圖4所示。式(1)與式(2)給出了兩輪輻相互垂直時(shí)最大剪應(yīng)力和剪應(yīng)變。

式中:γmax為最大剪應(yīng)變;G 為剪切彈性模量。

圖4 輪輻剪切變形Fig.4 Spoke shear deformation

但在傳感器中實(shí)測(cè)的不是剪應(yīng)變，而是測(cè)量在剪應(yīng)力作用下，輪輻斜方對(duì)角線的變形。將金屬電阻應(yīng)變計(jì)與輻條水平中心線成45°角方向粘貼，8 片電阻應(yīng)變計(jì)分別粘貼在4 根輻條的正反面，并組成如圖5所示的全橋電路，則檢測(cè)的應(yīng)變?yōu)?

圖5 輪輻式傳感器工作電橋Fig.5 Spoke type sensor bridge

由于應(yīng)變計(jì)具有一定的尺寸(長(zhǎng)lf、寬by)，而切應(yīng)力呈拋物線規(guī)律分布，故平均應(yīng)變?yōu)?

可得傳感器的輸出電壓:

式中k 為應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)。

在設(shè)計(jì)輪輻時(shí)，還要保證輪輻承受純剪切作用，故須控制剪力和彎矩作用下的撓度，使其小于0.1 mm。

根據(jù)上述分析，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中可按下列步驟對(duì)彈性元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì):

1)根據(jù)所選用的應(yīng)變計(jì)的尺寸，確定輪輻尺寸lf。lf 應(yīng)盡量小，來提高輪輻的純剪切狀態(tài)。輪輻的高度可取1.2 ～1.7 lf。

2)輪輻的厚度尺寸由下式確定:

式中:B 為輪輻厚度尺寸;Γ 為剪應(yīng)力，取Γ=(0.2 ～0.3)σs，σs為材料的屈服應(yīng)力。

3)校核梁上最大彎曲應(yīng)力σmax為:

4)控制剪力和彎矩作用下的擾度Ymax，使Ymax＜0.1，校核公式如下:

式中:Yw為彎曲擾度;Yq為剪切擾度;E 為彈性元件的彈性模量。

在性能指標(biāo)及其分析中，已分析出該傳感器技術(shù)關(guān)鍵是薄式小體積、高過載、高精度和耐潮濕。

1)薄式小體積

為設(shè)計(jì)出薄式小體積輪輻式彈性元件，在設(shè)計(jì)時(shí)首先選用小尺寸的電阻應(yīng)變計(jì)，然后設(shè)計(jì)梁的工作尺寸。但對(duì)量程為100 kN，過載為240 kN 的測(cè)力傳感器輪輻高度已達(dá)32 mm，超過了該傳感器的高度要求。為此設(shè)計(jì)考慮了多種影響因素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2)高精度

該傳感器的體積小，給精度指標(biāo)增加了許多困難。對(duì)該傳感器精度等方面加以細(xì)致的研究，通過應(yīng)用光彈應(yīng)力分析法對(duì)輪輻剪切梁變形應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力及應(yīng)變進(jìn)行分析，最終確定應(yīng)變計(jì)的粘貼位置。

3)過載

為提高該傳感器的線性精度，是犧牲過載來實(shí)現(xiàn)的，因此給過載造成很大困難，致使過載問題最終只能通過機(jī)械限位加以解決。

2.2 推力顯示儀設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮電磁兼容和抗振性能等。

考慮系統(tǒng)工作的周圍環(huán)境，考察存在的外部干擾，發(fā)現(xiàn)干擾途徑主要是儀器與外部連接線的耦合和外部場(chǎng)的滲透2 種干擾途徑。

圖6 系統(tǒng)中存在的外部干擾途徑Fig.6 In the system existent outside diaturbs channel

重點(diǎn)處理對(duì)象為:24 V 電源線、儀表與傳感器級(jí)聯(lián)裝置之間的信號(hào)線是外部電磁波耦合的途徑;顯示屏開口、鍵盤開口處是嚴(yán)重的電磁輻射途徑;裝置外殼蓋與殼體壓緊處的縫隙、螺釘孔是有效的電磁輻射路徑。

具體設(shè)計(jì)如下:

兩段式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用鋁合金全密封;

儀表蓋與箱體連接處，使用凹凸形式搭接，并使用導(dǎo)電橡膠條壓合;

LED 顯示屏使用高性能屏蔽窗;

鍵盤使用薄膜開關(guān)，與儀表面板貼膜一體制做，數(shù)據(jù)線穿孔處使用導(dǎo)電布填充，并套磁環(huán);

電源線、信號(hào)線連接處安裝EMI 濾波器;

電源線、信號(hào)線接頭處設(shè)置隔離艙;

信號(hào)線使用屏蔽電纜，并360°連接到接頭處，接頭與儀表殼體電氣連接，然后接入大地。

艦船的主要振源是螺旋槳產(chǎn)生的低頻周期振動(dòng)。螺旋槳的轉(zhuǎn)速一般在每分鐘幾百轉(zhuǎn)，即幾Hz ～十幾Hz 的范圍內(nèi)。

設(shè)計(jì)中，遵照倍頻法則，使得裝置的固有頻率避開了主要振源—螺旋槳產(chǎn)生的低頻周期振動(dòng)的頻率，兩者比值應(yīng)大于2.5。對(duì)系統(tǒng)及內(nèi)部構(gòu)件的固有頻率和模態(tài)進(jìn)行分析，降低了共振峰值、傳遞率和相關(guān)耦合率，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)。

為提高推力測(cè)量裝置的抗振性能，首先保證所選擇的儀表設(shè)備本身具有抗振動(dòng)，抗沖擊性能，另外對(duì)自行研制的信號(hào)調(diào)理采集模塊進(jìn)行抗振設(shè)計(jì)，為提高電路的工作可靠性及抗振性能，在電路設(shè)計(jì)方面堅(jiān)持多級(jí)抗振設(shè)計(jì)原則如下，即在保證該模塊電路功能及精度的情況下，使電路盡可能簡(jiǎn)化。盡可能選用集成電路少用分立元件，調(diào)整元件，在電路板加工、安裝過程中采用下列措施，增加電路板厚度，增加電路走線寬度，增加焊盤直徑，集成電路直接焊接到電路板上，分立元件高度盡可能降低，電路部分整體灌封工藝，保持所有元件相對(duì)電路板完全同步振動(dòng)，消除元件與電路板之間的機(jī)械位移。信號(hào)調(diào)理及采集模塊外殼不采用焊接結(jié)構(gòu)，利用整塊鋁合金材料進(jìn)行整體加工。

消除振動(dòng)的主要措施是振動(dòng)的吸收減震。

電路整體灌封，能夠消除元件的機(jī)械斷裂;電路與機(jī)箱之間采取彈簧減震器降振，調(diào)整機(jī)箱的重量，避開機(jī)械諧振頻率;機(jī)箱與儀表盤之間采取橡膠減震器固定。

2)數(shù)據(jù)采集

①有源屏蔽驅(qū)動(dòng)電路

推力傳感器的輸出為壓阻式電橋輸出，電壓非常小，0 ～十幾mV，進(jìn)行較長(zhǎng)距離的傳送后，首先應(yīng)進(jìn)入有源屏蔽驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)屏蔽、高阻抗輸入、高抑制共模噪聲、零點(diǎn)補(bǔ)償、放大等處理。

圖7 有源屏蔽驅(qū)動(dòng)電路Fig.7 Active shield driving circuit

雙電源供電，供電電壓最高可達(dá)18 V。它具有低的增益誤差和高的共模抑制比，當(dāng)增益為1時(shí)，共模抑制比大于90 dB，增益誤差最大為0.05%;當(dāng)增益為1 000 時(shí)，共模抑制比可達(dá)120 dB，且增益誤差最大為2 前端放大器我們選用美國(guó)AD 公司的精密儀表放大器AD524，AD524 采用%。AD524 的非線性誤差在0.01%之內(nèi)(增益為1 000);輸入失調(diào)電壓50 V，輸入失調(diào)電壓漂移0.5 V/℃。AD524 兩個(gè)差動(dòng)輸入端的阻抗完全匹配，而且數(shù)值很高，典型值為109，既可以差動(dòng)輸入也可以單端輸入。AD524內(nèi)置輸入電源保護(hù)電路，適應(yīng)上電和掉電時(shí)各種惡劣的工作環(huán)境。同時(shí)，它還提供較寬的增益帶寬、高的輸出轉(zhuǎn)換速率和低的階躍響應(yīng)建立時(shí)間等優(yōu)越的動(dòng)態(tài)特性。

②防混濾波器

推力傳感器輸出的信號(hào)分布在非常低的頻率段上，一般認(rèn)為在0 ～幾十Hz 的范圍內(nèi)，而在之外的頻率段上的信號(hào)就被認(rèn)為是噪聲了。假設(shè)有用信號(hào)在0 ～10 Hz 范圍內(nèi)，最高頻率為10 Hz，那么AD的采樣頻率必須高于2 倍的10 Hz，低于2 倍則無法還原信號(hào)，采樣速率太低，會(huì)帶來數(shù)據(jù)量不足，數(shù)據(jù)運(yùn)算困難的問題;采樣速率太高，則數(shù)據(jù)冗余，增加成本。一般采用5 倍到10 倍的采樣速率。假設(shè)AD 設(shè)置在采樣速率為100 Hz，則高于100 Hz 的信號(hào)必須在進(jìn)入AD 之前濾除掉，否則會(huì)產(chǎn)生混疊現(xiàn)象。即此時(shí)需要防混濾波器。防混濾波器也是一種低通濾波器，然而它具有非常陡峭的截至頻率，幾乎可以將頻率高于數(shù)據(jù)采集板輸入帶寬的信號(hào)全部除去。

電容濾波由于其自身電路和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)其精度和穩(wěn)定度遠(yuǎn)高于其他濾波方式。

基于以上對(duì)信號(hào)調(diào)理重要性方面的分析，推力測(cè)量裝置中將采用Linear Technology LTD 的LTC1043 開關(guān)電容濾波器，共模干擾抑制達(dá)120 dB，專用高精度儀表放大器。LTC1043 是在一個(gè)芯片上制造了2 組電荷平衡型電容器開關(guān)。每組開關(guān)由2 個(gè)雙刀雙擲開關(guān)組成。這一對(duì)雙刀雙擲開關(guān)輪流將外部的電容器與輸入電壓接通，讓它充電;然后斷開輸入電壓與放電電容器的連接，讓它放電。開關(guān)的頻率可由內(nèi)部的時(shí)鐘控制(時(shí)鐘頻率與外接電容器容量有關(guān))，也可以由外部的CMOS 時(shí)鐘來驅(qū)動(dòng)。

圖8 防混濾波器電路Fig.8 Anti alias filter circuit

③多路A/D 轉(zhuǎn)換

A/D 轉(zhuǎn)換使用AD 公司的16 位∑－△模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7705，可用于測(cè)量低頻模擬信號(hào)。這種器件帶有增益可編程放大器，可通過軟件編程來直接測(cè)量傳感器輸出的各種微小信號(hào)。具有2 個(gè)全差分輸入通道，具有分辨率高、動(dòng)態(tài)范圍廣、自校準(zhǔn)等特點(diǎn)，因而非常適合于工業(yè)控制、儀表測(cè)量等領(lǐng)域。

圖9 多路A/D 轉(zhuǎn)換電路Fig.9 A A/D conversion circuit

AD7705 是一個(gè)完整的16 位A/D 轉(zhuǎn)換器。在應(yīng)用時(shí)只需接晶體振蕩器、精密基準(zhǔn)源和少量去耦電容即可連續(xù)進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換。AD7705 帶有外部SPI接口，直接與單片機(jī)進(jìn)行接口。用到的數(shù)據(jù)線有片選串行時(shí)鐘輸入SCLK、指令或數(shù)據(jù)輸入DIN 以及轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出DOUT 等。只有在狀態(tài)信號(hào)指示輸出數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒時(shí)，單片機(jī)才可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。

④傳感器電源的四線制連接

傳感器的激勵(lì)電源由儀表端提供，采用四線制傳輸方式傳遞10 V 電源，使傳感器的激勵(lì)電源獲得精準(zhǔn)的電壓，提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的維護(hù)工作。其原則是:要測(cè)量的其實(shí)是電壓，不取電流。4 條線分別為:10 V 驅(qū)動(dòng)線、10 V 檢測(cè)線、地驅(qū)動(dòng)線、地檢測(cè)線。

圖10 傳感器電源的四線制連接圖Fig.10 Four wire connection diagaram of sensor power supply

“開爾文”連接法定義如下:在模擬量測(cè)控線路的導(dǎo)線連接工藝中，對(duì)于每個(gè)被測(cè)或被控點(diǎn)都可視為“開接點(diǎn)”。從任何一個(gè)“開接點(diǎn)”的根部分別引出2 條導(dǎo)線，1 條導(dǎo)線是施加大電流的驅(qū)動(dòng)線F線，導(dǎo)線的截面積要足夠大;另1 條是測(cè)量(取樣)該“開接點(diǎn)”電位的檢測(cè)線S 線。這2 條導(dǎo)線統(tǒng)稱為“雙連線”。被測(cè)控的“開接點(diǎn)”經(jīng)“雙連線”可遠(yuǎn)距離連接到與之相對(duì)應(yīng)的具有“雙連線”的測(cè)控部件上。對(duì)于任何一個(gè)被測(cè)控對(duì)象，測(cè)量檢測(cè)的取樣點(diǎn)是2 個(gè)“開接點(diǎn)”間的電位差，舍棄驅(qū)動(dòng)線上的數(shù)據(jù)不用(因誤差較大)，僅以檢測(cè)線上的數(shù)據(jù)作為取樣值，則必然提高測(cè)量精度。以此種理論為基礎(chǔ)而產(chǎn)生的連接工藝方法就是“開爾文”連接法。

使用“開爾文”連接工藝方法，檢測(cè)線和驅(qū)動(dòng)線是直接從被測(cè)、被控點(diǎn)上分別引出的，導(dǎo)線電阻壓降不再影響測(cè)控精度。

在近距離20 ～30 m 模擬量的集中測(cè)控中，采用“開爾文”連接法克服導(dǎo)線電阻壓降、接插件接觸電阻和繼電器觸點(diǎn)電阻的壓降給測(cè)控帶來的誤差，提高了測(cè)試精度。

對(duì)于遠(yuǎn)距離測(cè)試，適合采用模擬部件的分散控制，但每個(gè)具體測(cè)控部件仍可采用“開爾文”連接法，將測(cè)控值轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通信口傳到計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)測(cè)控。

⑤電源設(shè)計(jì)

電源部分，使用2 個(gè)隔離電源模塊，一個(gè)為24V 轉(zhuǎn)±12V，供給傳感器電源電壓生成電路、放大 器 AD524、A/D 芯 片 AD7705、電 壓 參 考ADR381;另一個(gè)為 24V 轉(zhuǎn) 5V，供給單片機(jī)ATmega128、LED 數(shù)碼管顯示電路。模擬地和數(shù)字地分開，使用零歐姆電阻連接。

圖11 電源連接圖Fig.11 The power supply connection diagram

電源部分實(shí)現(xiàn)多路電源隔離、涌浪保護(hù)功能，并在電源接口處安裝EMI 濾波器。

24 V 電源輸入，使用in4007 二極管防止電源插反，R32 為金屬氧化物可變電阻(MOV)，其會(huì)將輸入浪涌電壓鉗位在一個(gè)電平上，保護(hù)后繼元器件正常工作。C47、C48、C49、C50 為輸入濾波電容，C41 ～C46 為電源模塊輸出電容。

⑥單片機(jī)控制

單片機(jī)采用ATmega128，外部連接6 個(gè)外設(shè):AD7705、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、LED 顯示電路、鍵盤掃描電路、JTAG 接口，RS232 接口(預(yù)留)。

圖12 單片機(jī)控制電路Fig.12 SCM control circuit

ATmega128 具有豐富的內(nèi)部資源和外部接口，省去了很多的外部擴(kuò)展芯片。ATmega128 存儲(chǔ)器分為3 個(gè)獨(dú)立的部分:數(shù)據(jù)寄存器、程序存儲(chǔ)器、EEPROM 存儲(chǔ)區(qū)。內(nèi)部提供4 K 字節(jié)的SRAM，128 K 字節(jié)的可編程 FLASH，4 K 字節(jié)的EEPROM，其中4 K 的數(shù)據(jù)寄存器SRAM 可進(jìn)行外部擴(kuò)展到64 K。ATmega128 具有的兩線串行接口(兼容I2C)，具有可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的SPI接口，具有同步和異步串行接收器和轉(zhuǎn)發(fā)器(USART)等。ATmega128 具有JTAG 接口，通過JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash，EEPROM，熔絲位和鎖定位的編程，能夠方便的進(jìn)行在線片上調(diào)試、修改。

⑦噪聲的消除

系統(tǒng)噪聲主要有傳感器、傳輸線路和測(cè)量電路等引起的隨機(jī)白噪聲;海浪對(duì)測(cè)量的干擾噪聲。首先使用數(shù)字濾波進(jìn)行消燥，獲得傳感器上真實(shí)的壓力，然后使用海浪濾波器消除海浪作用力的干擾。

從傳感器傳送過來的信號(hào)中，會(huì)摻雜一些噪聲和干擾。模擬系統(tǒng)中，一般采取在信號(hào)輸入端加裝RC 低通濾波器的方法，來抑制某些干擾信號(hào)，但其對(duì)高頻干擾信號(hào)有較好的抑制，而對(duì)低頻干擾信號(hào)濾波效果欠佳。所謂數(shù)字濾波器，就是通過一定的計(jì)算和判斷程序減少干擾信號(hào)在有用信號(hào)中的比重，故數(shù)字濾波器就是一種程序?yàn)V波。數(shù)字濾波器可以對(duì)極低頻率的干擾信號(hào)進(jìn)行濾波，以彌補(bǔ)RC 濾波器的不足，并且可以根據(jù)信號(hào)的不同，采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，使用上極其靈活、方便，而且減少了硬件成本。

船舶在海上航行時(shí)，海浪干擾很大，隨機(jī)性較強(qiáng)。一階海浪擾動(dòng)引起的振蕩通常在0.1 Hz 左右。運(yùn)用海浪濾波器，可以有效地消除測(cè)量信號(hào)中由一階海浪擾動(dòng)引起的噪聲，提高測(cè)量品質(zhì)。

3)零點(diǎn)調(diào)整

根據(jù)艦船推力測(cè)量的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)，在系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后要進(jìn)行零點(diǎn)的調(diào)整。零點(diǎn)調(diào)整的含義是:在正車達(dá)到最大推力時(shí)，正車傳感器處于滿載狀態(tài)，倒車傳感器處于真正的空載狀態(tài)，此時(shí)倒車測(cè)量通道的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)為0;當(dāng)?shù)管囘_(dá)到最大推力時(shí)，倒車傳感器處于滿載狀態(tài)，正車傳感器處于真正的空載狀態(tài)，此時(shí)正車測(cè)量通道的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)為0。在運(yùn)行一段時(shí)間后，由于傳感器安裝位置的微小變化等問題，會(huì)使得系統(tǒng)零點(diǎn)產(chǎn)生微小變化，此時(shí)需要進(jìn)行調(diào)零。

系統(tǒng)設(shè)置2 種調(diào)零方式:手動(dòng)調(diào)零和自動(dòng)調(diào)零。

在傳感器、儀表等單獨(dú)標(biāo)定完畢后，將傳感器安裝在推力瓦上，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時(shí)，使用手動(dòng)調(diào)零方式調(diào)整幾個(gè)回程后，系統(tǒng)的零點(diǎn)趨于穩(wěn)定下來。

零點(diǎn)的手動(dòng)調(diào)整需要專業(yè)人士進(jìn)行，在上船之后，此時(shí)可以設(shè)定系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)零。當(dāng)艦船的某一方向的推力達(dá)到滿載荷時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入調(diào)零狀態(tài)，自動(dòng)判斷進(jìn)行正車調(diào)零還是倒車調(diào)零，并以用戶透明的方式進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整。

3 結(jié) 語

艦船推力測(cè)量裝置填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)空白，滿足艦船的需求，并穩(wěn)定可靠地運(yùn)行于某系列的艦船上。

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