應用

在低空經濟蓬勃發展的當下，多旋翼無人機、低空物流飛行器等裝備的飛行性能備受關注，而氣動特性與動力系統匹配性作為核心指標，其精準驗證成為行業研發的關鍵環節。

本案例應用聚焦于“灣區一號”低空飛行器模型的風洞試驗數據采集。測試過程中需同步采集兩類核心數據：一是天平測力信號，該信號直接反映飛行器在不同工況下所受的氣動載荷，包括升力、阻力、俯仰力矩等關鍵參數；二是動力系統轉速信號，其能夠精準體現動力輸出狀態，為分析動力輸出與氣動載荷的耦合關系提供核心依據，最終服務于飛行器氣動特性與動力系統匹配性的驗證工作。

挑戰

本次風洞試驗數據采集面臨多重挑戰。天平采用橋式傳感器，輸出的是mV級微弱模擬信號，這對采集設備的小信號高精度測量能力提出了極高要求，必須確保微弱信號能夠被精準捕捉且不失真；風洞試驗環境復雜多變，天平信號極易受到風洞風機產生的電磁干擾、工頻干擾以及試驗過程中機械振動的影響，這些干擾會嚴重破壞信號的完整性與準確性，給數據采集帶來極大阻礙；天平測力信號與轉速信號的時序匹配度直接決定了“氣動載荷 - 動力輸出”關聯分析的準確性，若兩類信號無法實現精確同步采集，后續的數據分析將失去意義，難以得出可靠結論；考慮到未來試驗需求可能不斷升級，采集設備還需具備良好的擴展性，以適應更多通道、不同類型信號的數據采集工作，為后續試驗拓展預留空間。

解決方案

為有效應對試驗過程中的各項挑戰，客戶選擇了以簡儀產品為核心的一體化數據采集解決方案。在硬件平臺搭建方面，選用控制器PXIe-3125a與9槽機箱 PXIe-2519G2，構建起具備強大擴展能力的硬件基礎，能夠充分滿足未來通道擴展與功能升級的需求。在信號采集模塊選擇上，多功能數據采集模塊PXIe-5510成為核心配置，該模塊支持16路差分信號輸入，最小量程可設置為100 mV，且在該量程下絕對精度達110 μV，能夠完美適配天平力信號的高精度測量需求；同時，其支持4路計數器輸入，可通過計數法或周期法實現轉速測量，輕松滿足高低轉速場景下的測試需求。

在信號同步采集方面，借助 FirmDrive驅動，有效保障了天平力信號與轉速信號采集任務之間的精準同步，確保兩類數據的時序一致性，為后續關聯分析奠定堅實基礎。并且依托銳視測控軟件平臺提供的交互配置式濾波器組件，用戶可根據試驗環境與信號特點，便捷設計專屬濾波器，并將其集成到數據采集分析軟件中，成功抵御了各類干擾因素對信號的影響，保障了數據的準確性。

使用的簡儀產品

硬件

PXIe-2519G2：高數據傳輸帶寬PCIe Gen2 PXIe機箱

PXIe-3125a：高性能第11代Intel Core i5-11500HE處理器PXI Express控制器

PXIe-5510：高精度140 ppm，18位分辨率，32通道，2 MS/s 多功能數據采集模塊

軟件

SeeSharpTools：銳視測控軟件開發工具包

為什么選擇簡儀

銳視測控平臺：銳視測控平臺使用C# 語言開發，提供了一個強大且易于使用的開發環境，幫助客戶快速實現項目開發。

成熟的產品：簡儀產品經過長期市場驗證，具有可靠的性能和穩定性。

POC驗證服務：簡儀提供售前的POC(原理驗證)服務，幫助客戶驗證產品性能和適用性。

高精度：簡儀的產品滿足了客戶對測試精度和可靠性的高要求。

成本效益：相比國外品牌，簡儀的解決方案不僅性能更優，而且在成本上具有明顯優勢，降低了客戶的整體制造成本。

供貨速度：簡儀能夠快速供貨，確保項目按時進行。

技術支持和快速響應能力：簡儀提供優質的本地化技術支持，快速響應客戶需求，幫助客戶解決問題，確保了測試任務的順利進行。

在“灣區一號”低空飛行器風洞試驗中，簡儀憑借成熟可靠的產品、精準高效的解決方案，成功攻克了微弱信號測量、抗干擾、同步采集與系統擴展等多項技術難題，實現了天平測力信號與轉速信號的高效、精準采集，為“氣動載荷 - 動力輸出”關聯分析提供了堅實可靠的數據支撐，有力推動了“灣區一號”飛行器的研發進程。