新概念动态测试 瞬态信息获取科学

2017年山西省重点实验室学术交流活动

新概念动态测试

——瞬态信息获取科学祖静测试技术已故战略科学家王大珩院士：“仪器是认识世界的工具，…机器是改造世界的工具…，改造世界是以认识世界为基础的”“测试技术是信息的源头技术”恶劣环境下的瞬态信息获取恶劣环境下的测试要求举例发射过程中的火炮膛内火药燃烧的瞬时温度可达2000℃，压力可达800MPa，体积狭小，在这个环境中测量膛底压力和弹底压力及温度的过程；发射过程中的火炮弹丸膛内：加速度可达50000g，持续时间几十ms；飞行状态加速度为几个g的空气阻力，持续时间几秒~几十秒；撞击目标（终点环境）冲击加速度可达-200000g，持续时间几十ms；测量全弹道加速度、转速、俯仰、偏航、攻角等动态参数；几千公尺深的石油、煤层气井下测量射孔、压裂的压力变化及井内的压力恢复过程；发动机及动力传动装置的密闭空间内实际工作状态的活塞、轴类的应力场、扭矩变化规律测试；爆炸产物作用场内及空气冲击波场的压力参数及毁伤作用参数测试；

恶劣环境下的瞬态信息获取发射过程的导弹、运载火箭等的动态参数测试和记录；等等以上这些测试过程都必需把测试仪器（系统）的主体放置到被测体上或被测环境中，测试仪器必需承受严酷的环境力的作用，测试过程要满足以下要求测试过程必需贴切被测对象的运动规律测试仪器不能影响被测对象的工作性质严酷的环境力对测试仪器的性能会有较大的影响，测试结果必需符合要求的不确定度指标测试仪器不能在严酷环境力作用下损坏新概念动态测试中北大学祖静及其团队中北大学几代科学家武器技术发展的新要求各种新武器的打击精度、毁伤能力成十倍地提高，相应的技术复杂程度及成本也不断提高，研制周期越来越短，对测试技术提出了更苛刻的要求要求A：能够在一次试验中，准确判断这一次试验的成功是由于所有有关的零部件的工作符合预计要求的结果；相反这一次试验的失败，是由于原设计中的某些不合理因素或其中某个（些）部件没有按照预定的规律运动的结果要求B：实时实况地精确测试运动的全过程要求C：测试系统不得影响被测体的运动规律要求D：用少量的试验样本取得所需要的大量数据面对这样严格的要求，提出了新概念动态测试，产生了一些新的测试技术新在何处？定义新概念动态测试的定义：把测试系统的主体放置到被测体上或被测环境中，在被测对象实际运动的过程中实时实况地测量其动态参数，具有以下特征：测试系统具有灵活的采样策略，能贴切地测量被测对象复杂运动规律的动态参数；具有微小体积，给被测体的运动规律带来允许范围的影响；经过精心配置，能切合被测对象的研究要求给出需要的测试结果；经过精心设计，能以高于一般测试手段的精度完成测试过程测试系统经过应用环境下的校准及动态特性溯源性校准，给出确切的在恶劣环境下应用的符合要求的测量不确定度，有效地克服恶劣环境力对测试系统的影响测试系统具有抗极端恶劣的环境力作用的结构，具有高的存活性和可靠性新概念动态测试对上述1、2、3项都有充要的理论论述和实验手段新概念动态测试研究以下各方面的理论和技术：新概念动态测试系统的组成、设计、布局理论和技术动态测试系统的校准理论，测试系统的静、动态特性及环境因子校准技术测试系统在各种恶劣环境下的存活性和可靠性的理论和技术针对各种具体测试要求的适用性的理论和技术虚拟测试技术与通常意义动态测试的区别

通常意义动态测试新概念动态测试1信号动态，连续瞬态，经常是单次性信号2测试系统放置在被测环境之外被测环境之中3环境对测试系统的影响无非常严重4环境因子无必须重视5校准理论和方法常规校准方法脉冲校准理论专门校准技术和方法1、在应用环境下溯源性校准2、动态特性校准3、环境因子校准6对测试装置的体积、重量要求无严格要求7对恶劣环境的抵抗能力无要求十分严格要求8设计理论和设计方法常规动态测试系统设计原理9测试方法多为模拟法实时、实况测试弹载或放置在被测环境中的测试系统的主要部分（─测试装置）

传感器；信号适配器（电压放大器，电荷放大器，滤波器，等等）；瞬态记录仪、控制器；随行电池、坚硬的外壳、缓冲或隔热部件；接口、有线或无线数据传输通信单元；等等。计算机和外设放置在上述环境之外，仪器的人机交互采用软面板。新概念动态测试系统是采用软面板的智能仪器。

新概念动态测试主要采用的测试技术存储测试技术及存储测试无线或光纤控制及转发技术遥测技术近场（程）遥测技术无线电近场遥测红外近程遥测激光测试技术

新概念动态测试的研究内容

各种具体测试问题瞬变高压测试问题瞬变高温测试问题爆炸冲击波场测试问题爆炸近场测试问题高速撞击及侵彻过程测试问题飞行体飞行过程动态参数测试及记录问题水中动态参数测试问题复杂控制过程测试监测问题装甲车辆动态参数测试问题石油井下及燃气井下动态参数测试及射孔压裂控制问题等新概念动态测试的主要特点微体积微功耗微噪声高适应性及实时性高精度高可靠性高存活性低试验费用三微、四高、一低新概念动态测试在恶劣环境中的应用实例火炮内弹道动态参数测试放入式电子测压器获国家发明二等奖，已经制定国军标，投入批量生产国际领先水平，22cm3/600MPa及20cm3/600MPa弹底压力测试测试装置类似放入式电子测压器加速度效应校准问题超强电磁场下动态参数测试技术已经成功地应用到瞬态物理国家重点实验室（南京理工大学）解决电热化学炮膛压测试难题石油油井井下电子测压器获兵器工业科技二等奖，已广泛应用到各大油田大威力战斗部及云爆弹爆炸冲激波场无引线式测试装置已经应用于31基地作为基地的试验装备飞行体动态参数测试35弹弹上电池发射全过程动态参数测试装置战术导弹子弹抛撒过程运动姿态测试装置已成功地应用到多种战术导弹型号，成为定型检测项目高速碰撞过程动态参数测试弹丸侵彻混凝土及钢靶板等硬目标的高冲击测试装置已成功地测取到140000g的冲击加速度曲线，测试装置保持完好引信环境力测试装置155弹引信环境力测试数据运动中的机械零部件动态参数测试内燃机活塞实况工作下应力场、温度场测试装置

新概念动态测试系统的设计原理

信息获取问题及采样策略

动态测试系统的动态特性设计原理 信息获取问题及采样策略新概念动态测试的研究内容测得着被测信号的特点及采样策略——测得着问题，可测性问题、信息获取问题各种被测对象的运动规律及信号特点贴切的测点布置及测试布局为包涵被测信号的多种多样采样策略被测对象的运动规律及测试要求，传感器的布点及测试系统的布局

每一个被测对象都有其自己的运动规律和测试要求，传感器的选用及测点布置要符合测试的特点和要求火炮内弹道测试在不同保温情况下的膛底压力弹底压力，要考虑传感器的加速度效应弹丸在膛内的运动过程弹丸的出口速度（初速）信号的特征压力量值在百MPa，持续时间为毫秒量级，信号的频谱在5kHz以下，传感器要布置在相应的部位弹丸高速撞击硬目标过程弹丸中有大幅值的应力波传播过程，弹丸受到高达300,000g的加速度作用为得到弹丸在侵彻过程中的运动规律（质心加速度），应隔绝应力波对传感器的作用为得到弹体强度的信息，传感器应当主要测取弹体中相应位置的应力波的传播规律为得到侵彻时引信受到的环境力，传感器应当安转在引信部位，根据引信的敏感部件与弹体的应力波传播特征配置传感器与弹体的应力波耦合状态引信测试根据引信主要安保（解保）机构、定时机构、触发机构、传爆机构等在弹丸上的安装结构和应力波耦合结构，以及测试目的，选择传感器的安装点和安装结构选择采样策略根据引信作用时的环境力特征选择测试装置的采样规律设计测试装置爆炸冲击波场测试爆炸冲击波场的场的压力要测掠入式压力，代表冲击波场的压力，测量点处测试装置不能破坏冲击波场爆炸冲击波的破坏力要测反射式压力测点合理布设多测点压力信号的相关关系多点测试数据的汇总及传输，实现可靠性、便捷性测试大型靶标毁伤测试（如舰船毁伤测试）测试数据的可靠性回收的拓扑方案爆炸近场内压力测试压力上升沿特别陡峭，压力峰值值高伴随高温过程伴随各种固体物质残渣的高速撞击一般压力传感器结构传播应力波的响应速度跟不上，经常造成传感器被洞穿，测试系统电路模块被破坏目前国内外尚无成功报道我们正在研制超高频响传感器，抗高破坏力的测试装置，已进行初步试验石油及燃气井下动态参数测试射孔环空压力测试用炸药射孔，检验井管安全，高采样频率，达到3Msps或以上射孔枪腔室内瞬态压力过程测试，至今未见成功测试报道；现在正从新型高压、特高频率响应特性传感器及特殊防护能力特高采样频率的测试系统等方面进行研究。这个问题解决了，榴弹炸坦克装甲的测试问题就迎刃而解压裂环空压力测试用火药压裂效果，中采样频率，100ksps左右岩石内油层压力预计产油能力，低采样频率，1ksps以下，密闭恢复压力预计产油能力，极低采样频率，一个小时采样60点就已经很高了，要持续若干天下井过程压力下井深度/时间，低采样频率地面压力压力0点，低采样频率石油井下动态参数测试需要极为复杂的采样策略机械运动零部件动态参数测试燃烧室压力工况燃烧品质，气体压力传感器活塞、气缸应力场活塞气缸外表面应变片轴类扭矩，转速斜45º应变片，栅式扭矩传感器前景看好都需要按照工况过程测试，工况触发开关需要近场遥测技术；栅式传感器感应电路不在旋转件上，前景看好采样频率5ksps左右自适应采样频率及数据实时压缩基本矛盾：正确有效地记录被测信号←→有限的系统资源自适应采样频率：测试界和仪器制造业的理想有损实时数据压缩—实现自适应采样频率的第一次成功尝试无损实时数据压缩—实现自适应采样频率的一种可能的方法有损实时数据压缩张文栋博士的博士论文(1995)

熊继军博士设计的专用集成电路TH9601(1996)

这是一个重大的创见，解决了自适应采样频率的难题无损实时数据压缩的探索应用成熟的计算机数据压缩技术，可以实现无损且无负压缩的实时数据压缩硬件原理框图核心是压缩模块，用硬件来实现压缩软件的功能，用最高采样频率采样，在一个暂存器存满期间内要能够把前一个暂存器中的采样数据压缩完并写入存储器.已经有两个教师的博士论文探讨了这个问题采样策略——系统增益的自适应在采样过程中系统增益随被测信号的大小自动改变万用表的例子（自动量程）动态测试时可以通过程控放大器来调整，属于被动调整，处理数据时带来很多麻烦，程控放大器的响应速度也会带来问题可以采用多位数ADC，来实现自适应系统增益，例如：用16位ADC可以在256倍增益范围内实现8位记录精度的自适应增益变化系统增益的自适应目前还没有很好解决电源控制策略狭小空间限制采用大容量电源以放入式电子测压器为例——倒置开关上电：开始接通电池，给电子测压器编程，值更电路工作，耗电50μA级随弹药保温48~96小时，耗电50μA级发射前2分钟，炮弹倒置，电子测压器内的倒置开关动作（30s），电路完全上电，所有电路正常工作，不断循环采样记录，等待膛压信号触发，耗电5mA采样过程结束，关断模拟部分电源，等待读出数据，0.5mA现在已经研究过多种倒置开关，及其可靠性试验理论和技术现在应用的采样策略单次单状态（过程）采样策略单次多状态（过程）采样策略复合单次采样策略复合多次采样策略（工况过程）海量采样策略（黑匣子）状态图及状态设计方法单次多过程采样策略（一弹三环境动态参数测试）数字电路模块动态测试系统的采样策略主要是由系统中的数字电路模块控制和实现的本学科研制了多种ASIC和SOC现在正广泛采用CPLD、FPGA实现，或采用MCU（微控制器、单片机）或ARMCU或DSP实现数字电路模块瞬态过程测试ASIC及SOC研制TJ8815A 张文栋设计TJ8815B 张文栋设计 检测 申湘南祖静

HB9401 孙绍文设申湘南检HB9402 邵成忠设申湘南检HB9403A 王俊杰设检HB9403B 王俊杰设检TH9601 熊继军设检HB0201 祖静设黄庆彩检HB0202 祖静设黄庆彩检SOC（2011） 靳鸿设检动态测试系统动态特性设计原理动态测试系统组成模块动态测试系统设计是要满足设计要求的误差范围，在图中的各模块中传感器是误差最大的器件，大多数传感器的动态特性可以用二阶系统模拟，针对具体的测试目的要选用静、动态特性最佳的传感器，有时需要研制特殊的传感器。在系统的静、动态特性设计中，都必须用到传感器的静、动态响应特性信号适配电路和反混叠滤波器是系统中误差第二大的部件，动态测试系统的动态特性设计中主要着笔于这个模块一般A\D变换器是选用商品集成电路，其静、动态误差由ADC的技术指标决定，设计者要会进行ADC的静、动态校准后面的数字模块及计算机可以认为是“无差”模块模拟电路的静、动态设计常用的用运算放大器组成的放大电路

电压放大器同相放大器电压放大器反相放大器电荷放大器的原理框图二阶同相低通滤波器Sallen-Key二阶同相低通滤波器二阶同相低通滤波器的电平匹配二阶同相滤波器的放大系数A<3，又直接和品质因数Q有关，设计时要注意电平匹配，必要时要加以适当衰减二阶反相低通滤波器MFB二阶反相低通滤波器运算放大器的动态特性举例开环增益是频率的函数幅频特性和相频特性的特点幅频特性每增加10倍频程Aod减小20dB，也就是开环放大倍数减小为1/10；用数学公式表示式中GBW是产品手册上给的单位增益带宽相频特性各种运算放大器的相频特性各不一样，从产品手册上逐频率查出，列为数值函数厂家给出的几种运放的ＧBW值其中：OPA340GBW=5.5MHzOPA725GBW=20MHzOPA365GBW=50MHzOPA301GBW=150MHzOPA353GBW=44MHz运算放大器的开环增益模型运算放大器的开环增益模型

比例放大器的动态模型比例放大器只考虑开环增益的模型只考虑开环增益的大输入阻抗模型电荷放大器的动态特性以Kistler6215压电传感器为例

推导公式忽略Rf电流的合理性求解不同GBW运放构成的电荷放大器的频率特性电荷放大器Rf的作用保持电荷放大器的直流工作点，对于直流来说，相当于一个跟随器；对于电荷输入，Rf与Cf并联，是Cf的一个泄漏通道，电荷放大器的低频特性由这个时间常数决定；对于一般应用，如果低频特性不能满足要求，一方面加大Rf，或者加大Cf，牺牲放大倍数，在后级再加放大；电荷放大器加偏置电压电荷放大器对偏置电压相当于一个跟随器电荷放大器输入端绝缘阻抗低对于作为电荷放大器的运算放大器的输入阻抗有极高的要求，应当选用CMOS输入的运算放大器，现在采用的OPA3XX系列的输入阻抗是1013Ω。如果作为电荷放大器的运算放大器输入阻抗不够高，在输入端先串接一个MOSFET对管，并做好绝缘台。电荷放大器的低频特性低频特性最重要，信号的主要功率在低频！对于电荷输入，Rf与Cf并联，是Cf的一个泄漏通道，电荷放大器的低频特性由时间常数决定；对于一般应用，如果低频特性不能满足要求，一方面加大Rf，或者加大Cf，牺牲放大倍数，在后级再加放大；电荷放大器的高频特性分析电荷放大器的高频特性由两个因素确定运算放大器的输出负载能力（输出电流）运算放大器的高频特性，在前面已经分析过了现在分析运算放大器的输出负载能力

电荷放大器的输出负载能力对高频特性的影响√算例电荷放大器加大向反馈电容充电能力关于电荷放大器同理可算出在需要的放大倍数、工作频带、允许误差条件下，需要选用的运放的GBW特别要考虑低频特性还要考虑运算放大器的高频给电容充电的能力，是否加上功率放大级？电荷放大器在测试系统中是第一级，设计时要格外仔细动态测试系统的总体性能设计在建立传感器、放大器、滤波器的动态响应模型后，还应当把各级的动态响应特性相乘，（在用分贝表述的相对幅频特性时是相加；相频特性是相加），得到总体信号部分的响应特性模型可以估计出信号部分用于本项测试的不确定度这一部分用虚拟测试技术来描述，可以根据设定的某种输入信号，得到其频谱，与所设计系统的频率响应特性相乘，进行快速反变换IFFT，得到时域响应（卷积），预测时域测试结果

新概念动态测试的校准研究

脉冲校准原理

应用环境下的溯源性校准技术

动态测试系统动态特性校准技术

环境因子校准技术 脉冲校准原理范锦彪博士学位论文以脉冲信号激励被校系统在普适环境下，脉冲信号比较容易实现静态校准——被校系统的灵敏度系数——时域在脉冲校准时称准静态校准动态校准——被校系统的频率响应特性——频域系统特性除如温度计这一类传感器外，大部分应用的测试系统都具有二阶以上的特性，受到某种信号激励时会呈现振荡特性，可以近似地用二阶系统模拟激励和响应系统被激励后的响应由两部分组成系统的强制振动部分系统对激励的直接响应自由振动部分系统特性会被外界激励信号激励起来，系统的各阶谐振是由激励信号的相应频率分量激励起来的，表现为各阶谐振信号及其各次谐波的集合传感器特性二阶系统模拟准静态校准原理——宽激励脉冲准则静态校准的目的得到被校系统的灵敏度函数，时域测试系统（主要是传感器）的特性除温度传感器等以外，绝大多数传感器具有二阶或更高阶系统的特性，当受到含有较高频率分量的激励信号作用时会产生对激励信号的响应信号和系统本身的各阶谐振信号静态校准校准就是溯源，得到被校系统的灵敏度函数直接校准以“源器”等价物激励被校系统，或用某种激励源激励被校系统同时用某种具有源器特征的仪器测量激励源的量值，与被校系统对激励信号的响应信号比对，得到灵敏度函数间接校准又称比对性校准，以某种经过溯源的仪器，同时测量激励源，得到激励源的量值，与被校系统对激励信号的响应信号比对，得到灵敏度函数被校系统的各阶谐振信号叠加到对激励信号的响应信号中将是校准的误差，避免发生谐振是准静态校准的基本要求传感器对脉冲激励的响应理想化的传感器的响应特性激励脉冲的特性模拟膛压发生器发生的压力信号可以按这个图模拟传感器的一阶谐振200kHz，阻尼系数最小的谐振峰值为40dB，与半正弦波激励信号在200kHz的归一化幅频特性-158dB相加后为-118dB，约为0Hz值的1/800000，不会对校准带来影响宽激励脉冲校准准则根据无阻尼二阶系统对半正弦激励的响应公式，其中自由振荡部分为误差，以脉宽t与传感器二阶谐振频率fn及允许误差δ之间的一个不等式作为准静态校准准则：宽脉冲校准的示例系统特性参数：有：激励脉冲0.5ms激励脉冲1ms激励脉冲4ms动态校准动态校准为得到传感器（测试系统）的频率响应特性——频率域，定量地得到测试系统对动态信号的“响应品质”根据测试要求规定一个允许误差范围，例如±1dB（误差在±1.12%），界定低于这个频率的为“通频带”动态校准窄激励脉冲准则为得到测试系统的响应特性最好用δ函数激励，但是δ函数物理上无法实现，采用窄脉冲——准δ函数激励为激励起传感器的自激振动，令激励脉冲幅频特性的主瓣能包含传感器的二阶振动频率fn，以此确定激励脉冲，有：这就是窄激励脉冲准则窄脉冲校准如上例传感器

激励脉冲10.6μs和15μs三个层面上的校准技术新概念动态测试的校准原理和校准技术在3个层面展开在与使用环境相同的环境中准静态溯源性校准（与计量接轨）动态响应特性校准环境因子校准在与使用环境相同的环境中准静态溯源性校准——模拟应用环境下的校准在实际应用的环境中校准测试系统新概念动态测试系统工作在恶劣的环境中，为消除环境力对测试系统的影响，在相似的环境中进行校准和溯源例：放入式电子测压器用于测量发射时火炮膛内的压力过程，最大压力可达800MPa，瞬态温度可达2000℃,应当在相似的高温、高压环境中进行准静态校准，采用间接溯源（在同一个激励源激励下与经过溯源的标准系统比对校准）放入式电子测压器的准静态校准校准放入式电子测压器的模拟膛压发生器模拟膛压发生器内的校准环境模拟膛压发生器用发射药产生高温高压环境压力根据校准要求可达到最大800MPa根据火药气体动力学（内弹道学）方程，相同火药相同装填密度下在火药燃烧期压力和温度呈函数关系，也即相同膛压下产生相近的温度模拟膛压发生器产生的激励脉冲宽度20ms左右校准示例溯源性动态校准动态校准（频率响应特性）静态参量，如压力、温度可以溯源性校准（计量）动态参量动态校准的一个思路在频率域，静态可以看作是0Hz，溯源性校准是0Hz校准，被校传感器作静态溯源性校准（或准静态校准）然后用一个宽谱信号（δpulse）去激励被校传感器，可得到传感器对这个激励信号的响应可得到这个传感器的频率响应特性（相对于0Hz），得到在每一个频率上的幅频偏差（相对于0Hz），这样就实现了在需要使用的频率范围内的溯源性校准

δ信号在物理上无法实现，我们采用准δ信号（脉宽在微秒量级的信号）作为激励源，叫做准δ校准准-δ

校准压力传感器的准-δ校准 华北工学院的潘德恒教授和路宏年教授研究了高压传感器准-δ校准原理，并做出了原理样机温度传感器的激光窄脉冲校准 华北工学院的周汉昌教授研究了表面温度传感器的激光窄脉冲校准系统他们都在原理上和技术上取得了成功，但是要建立国家动态参量的校准基准，从理论上和实践上还需要进一步完善

准-δ

信号的特性不同脉宽不同波形的准-δ信号不同脉宽不同波形的准-δ信号的幅频特性脉冲的形状对频率特性的影响很小，可以都用半正弦信号作为激励信号源来计算传递函数

现在正在研究的准δ校准技术高压传感器的准δ校准技术高冲击加速度传感器的准δ校准技术高压压力传感器的准δ校准高压压力传感器的准δ校准的问题脉冲不窄用电雷管油腔中压力脉冲传播规律不清，不能用Hopkinson杆上的应变片直接代表作用到被校传感器承压面上的压力需要把Hopkinson杆断面至被校传感器断面的距离缩短至0.5mm以下，减小油腔中压力波的弥散用锰铜压阻传感器测量传感器敏感面的压力作为准δ信号量值，很有前景求频率响应特性得到的系统幅频特性可能不光滑但是回避了二阶系统假设关键是实测激励信号的脉宽这个问题尚待深入研究冲击加速度测试系统的校准问题冲击加速度传感器的校准绝对法校准采用激光差动速度干涉仪中北大学王圣佑—曹才芝两教授的发明航空304所的改进激光差动速度干涉仪的公式被测体移动的速度只和多普勒频率及光栅栅距有关，频率和栅距是可溯源的，因而这种方法是绝对校准法冲击加速度传感器的校准绝对法校准用宽脉冲激励传感器，进行准静态校准用差动激光速度干涉仪可以对高冲击传感器作绝对法（不是比对法）校准由宽激励脉冲准则可以看出，传感器自振频率越低，需要的激励脉宽越宽，否则就会产生较大的校准误差这是选择Hopkinson杆上激励脉宽的原则把撞击Hopkinson杆的弹丸尽量作长，端部做成曲线尖头，可以产生较宽的应力波，但是很难超过150μs，如何达到宽激励脉冲准则要求是目前需要研究的课题这样对于自振频率低的传感器，校准误差比较大校准一例冲击加速度测试仪的动态特性校准动态测性校准是求传感器的频率响应特性和灵敏度校准相反，是要激励起传感器的自激振动，因此激励脉宽要尽可能窄（对于窄脉冲激励），或前沿要尽可能陡峭，也即激励信号要有高的频率分量Hopkinson杆是传递激励信号的部件，杆半径r和杆长l

制约杆能传递的最小的脉宽对Hopkinson杆的要求根据参考文献，有式中：为杆的半径；为杆长；为杆中音速本研究室用了一个直径8mm，长200mm的端杆，按计算最小脉宽为6.08μs用电雷管作为激励源对测量仪器的要求测量仪器的响应频率应当有严格的要求，电荷放大器的通带应当在1MHz，记录仪的通带也应当足够高以下是对BK8309的校准实例（略）DynamiccalibrationofthesensorWetakedynamiccalibrationofhighimpactsensorasthepicture:Dynamiccalibrationofthesensor问题同样，Hopkinson杆上应变片上的信号能不能代表被校传感器的激励？现在正研究用激光干涉仪直接测量传感器作用面上的激励过程，以得到激励脉冲的宽度冲击加速度测试系统的综合试验校准设备冲击加速度测试系统的综合校准用冲击加速度综合试验校准试验台进行校准，校准溯源由激光速度干涉仪测量安装传感器的基座的冲击响应过程，实现对测试系统在应用环境下的准静态校准被校系统（传感器、电路模块）都承受与实际应用环境相同的恶劣环境力的作用用另一台激光速度干涉仪测量电路模块在冲击加速度作用下的响应过程，同时可以考核电路模块缓冲器的作用效果环境因子校准两类环境因子第一类影响系统灵敏度，例如电子测压器的灵敏度温度系数第二类直接加入到输出信号中，例如测弹底压力时的加速度信号第一类环境因子的校准放入式电子测压器在不同温度环境下保温然后在模拟膛压发生器中校准得到不同温度的灵敏度系数第二类环境因子的校准

压力传感器加速度灵敏度系数的充压校准技术——压力球校准技术测试系统存活性研究新概念动态测试的研究内容可靠性测试系统的存活性和可靠性——可靠测试高冲击条件下的存活性和可靠性研究高压力条件下的存活性和可靠性研究高温条件下的存活性和可靠性研究油污条件下的存活性和可靠性研究核辐射条件下的存活性和可靠性研究测试系统存活性研究存活性要求：每一次测试过程结束后，测试系统的关键部件保持完好，并且测试数据符合运动规律，才能够表明所进行的测试是有效的高冲击测试系统：高冲击测试系统要能够在150000g过载的环境下存活本征特性：对集成电路硅片、封装、电路板级的结构及灌封的本征特性研究，涉及到弹上电子装置的存活性缓冲结构：对弹上电子装置的缓冲进行了大量研究耐高温特性：集成电路超温限使用，隔热问题存活性问题是能不能进行新概念动态测试的关键问题可靠性问题是解决能不能每一次都有效扑获数据的问题，也投入了大量精力去研究存活性设计“回”结构，保护最核心部件，做到即使弹体粉碎，测试装置也要完整，即使测试装置变形，存储信息的部件必需完好高强度测试装置壳体，高强度灌封材料可承受多层靶板冲击的缓冲结构，以允许位移换取减少冲击过载，只靠位移能减少冲击过载？可靠的耐高温及阻热结构+大热容量的吸热材料，确保核心电路不受高温损坏本征特性试验研究

徐鹏的博士学位论文如同裸片，用HopkinsonBar作为激励源晶振EXO3（DIP8）16MHz与冲击方向平行灌封可承受20万g冲击加速度，与冲击方垂直灌封可承受10万g冲击加速度KSS（SMD8）20MHz与冲击方向平行灌封可承受10万g冲击加速度CPLD（XCR3064VQFP44）无论封装或未封装，均可承受30万g以上冲击加速度而不损坏徐鹏还作了晶振和CPLD的失效分析，对于设计弹载电子测试装置有指导意义电池的耐冲击载荷试验，在10000g以下的冲击载荷作用下银锌钮扣电池、锂亚硫酰氯电池、聚合物锂离子充电电池都有良好的表现，在更高的的载荷下银锌钮扣电池表现最好存活性研究本征特性研究是探讨测试系统从本质上能够工作在什么环境下，徐鹏的工作探讨了高速撞击动态参数测试系统中主要零部件的本征特性，以及在测试系统中测试电路模块对缓冲的要求。根据本征特性研究结果，如果在测试系统中把对电路模块缓冲到最大加速度在10万g以下，是安全的徐鹏的博士论文中探讨了测试系统对电路模块的缓冲结构设计，传感器的机械滤波器设计，传感器引线的强度考虑等问题存活性及可靠性还要通过对电路模块的高低温及热冲击试验考核、高冲击试验考核等极端性试验考核可以参考徐鹏的博士论文虚拟测试技术虚拟测试的意义虚拟测试