在飞翔实验中，对飞机应变量进行测验是十分遍及而且重要的，也是判定飞机自身的功用和安全的重要依据。跟着飞机飞翔实验中需求测验的应变参数数量的很多添加和机载测验技能的开展，我国飞翔实验中正在选用当时世界先进的网络化分布式测验体系和测验设备进行飞机实验。飞机自身安装设备和收集精度的要求，网络化的机载测验体系所需求挂靠的前端收集模块要求功耗和体积十分的小，能够安装在比较接近飞机需求测验的部位。传统的应变收集设备一般运用的是很多的分立元器件进行规划，各通道独立性不强，收集电路的噪声比较大，没有温度批改功用，使得收集的应变参数这类细小信号精度不高。而且设备的体积和功耗比较大，占用了飞机内部名贵的空间和电源功率。针对以上问题，在新的网络化分布式机载应变测验体系的中选用了Maxim公司高度集成的MAX1452传感器调度芯片来规划了新式的前端应变收集模块。
笔者运用MAX1452内部集成的4个高精细DAC为全桥构成式应变片的电路供给可编程的精细电压鼓励，设置偏移量及温度批改等功用完结，比运用内部集成的PGA对电桥发生的微应变信号进行程控扩大。经过MAX1452调度后的信号经过高功用的开关电容滤波器MAX7420进行5阶低通滤波，然后由SPI接口的A／D芯片进行转化，由FPGA对16位A／D数据进行编码输入到网络接口当中去。收集电路运用芯片少，封装小，功耗低，并经过电路板的规划完结了通道供电及作业的彻底独立，当某一通道因传感器发生毛病时不影响其他通道的作业，有用降低了应变飞翔课题的实验本钱。
1 体系总体规划
该应变收集模块结构图如图1所示，整个体系由一块数字板，两块模仿板上下衔接构成，在对多通道的应变信号参数的测验进程中：当体系上电初始化进程中，模块的数字板中的主操控器FPGA经过网络接口接纳来自网络体系的加载指令，对两块模仿板中的每个应变通道的调度芯片MAX1452进行软件编程，设置鼓励电压，偏置电压，增益，并调度MAX7420的时钟信号频率来调度滤波截止频率；当在收集进程中，对多个通道进行同步收集，并将收集到的应变参数进行编码，经过数字板上的网络接口发送给网络总线操控器；一起，读取每个应变通道中MAX1452内部集成的温度传感器的8位数据，判别模块各个通道环境温度，并依据温度凹凸经过鼓励电压和偏置电压进行批改，终究完结整个前端模块的收集作业。
2 体系硬件规划
应变收集模块体系硬件分数字电路和模仿电路组成。模仿电路由多个独自的应变通道调度电路组成，每个通道都是相同的，都是由鼓励电压电流增强电路，MAX1452及其外围辅佐电路，DC／DC电源改换电路，滤涉及A／D收集电路组成，其硬件规划图如图2所示。数字电路首要包含了28 V的直流电源改换电路，FPGA及其外围电路和网络接口电路组成；限于篇幅，文中首要针对本模块怎么运用高度集成传感器调度芯片MAX1452来处理微应变信号进行介绍，数字电路部分下面不再具体介绍。
2．1 MAX1452简介
MAX1452是Maxim公司出产的一种高度集成的模仿传感器信号处理器，可用于优化工业和进程操控中选用阻性元件的传感器。MAX1452具有扩大、校准和温度补偿功用，其归纳作业特功能够迫临传感器所固有的可重复才能。其全模仿信号通道在输出信号中不会引进量化噪声，并运用集成的16位数模转化器(DAC)完结数字化校准。运用16位DAC对信号的偏移量和跨度校准，赋予传感器产品真实的可互换性。
MAX1452结构包含1个可编程传感器鼓励、1个16级可编程增益扩大器(PGA)、1个768字节内部EEPROM、4个16位DAC、1个通用的运算扩大器以及1个内嵌的温度传感器。除偏移量和跨度补偿外，MAX1452还运用偏移量的温度系数(TC)和跨度温度体系(FSOTC)供给共同的温度补偿，在供给特殊的灵活性的一起降低了检测本钱。
该芯片的功用特色首要是单芯片供给了一条传感器信号的模仿扩大电路，如图2所示。它运用模仿架构完结了一阶温度呼应批改。在此基础上运用其它数字操控的模仿扩大通道完结了非线性温度呼应批改。校准和批改都是经过改动偏移量和可编程增益扩大器(PGA)上的增益以及传感器电桥上的鼓励电压和鼓励电流来完结的。PGA具有从39 V／V至236 V／V之间16级扩大增益。它运用了4个16位DAC，并由用户将校准系数寄存于其内部768x8EEPROM中。这些内存都是以16位字的方式寄存的，包含了装备寄存器、偏移量校准系数表、偏移量温度系数寄存器、跨度(FSO)校准表、跨度温度差错批改系数寄存器等内容，使得硬件电路的规划愈加便利牢靠。
2．2 单通道应变收集电路硬件完结
依据MAX1452芯片特性可知，MAX1452对外部传感器供给了可编程的电压源鼓励或电流源鼓励。当对外部传感器供电时，要求外部传感器供电满意片上鼓励源输出电流或许电压的约束条件。考虑到本次开发的应变测验体系运用的传感器应变电桥是350 Ω阻抗，当供给+5 V电压鼓励时，需求供给大约14 mA的电流，而MAX1452仅能供给最大2．5 mA的电流，因而需求增强其电流驱动才能。一起，MAX1452适应于输出灵敏度为4 mV／V到60 mV／V的传感器，而本体系中应变电桥在丈量最小规模1 000μs时，10 V供电才发生5mV的输出电压信号，因而在MAX1452和应变电桥之间尚需求一高精度差分扩大器进行预扩大。
