基于單片機的電橋平衡自調節設計

3．2 軟件設計
圖5為電橋平衡自調節程序流程。首先初始化SPI、單片機內部DCO時鐘、A／D轉換器等。在平衡調節過程中，采用與電橋平衡值最接近原則。設電橋平衡值為V，電橋指針未指向終點，指針移動時必會出現V-△V1和V+△V2兩個近似值，則取|△V1|和|△V2|之間的最小值。當指針移動至全部電位器抽點后還無法調節到V值左右，則MSP430F2002發出信號使得發光二極管燈亮，并選定最接近的V值為平衡初始值。測試儀在測量完膛壓曲線后，通過計算機初值校正，最終獲取正確的膛壓動態曲線。

4 實驗結果
每一個應變式測試儀要測量火炮膛壓前，首先要通過油壓標定機分析其靜態特性，只有通過多次實驗才能估算出測試儀觸發值的大小。應變式測試儀在進行靜態校準前，通過高精度萬用表記錄下來的15次實驗的自平衡調節值如表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間。由表1可知，該測試儀殼體在受到450 MPa壓強后能恢復到最初狀態，未發生塑性變形，各組自平衡調節后的值之間偏差小，而調節所用時間不到5 s，調節后MAX5402功耗只有100 nA。可見，該電橋平衡自調節電路設計是可行的，滿足火炮膛壓測試儀低功耗、小體積、封閉式等要求。

結語
在應變式火炮膛壓測試儀的測量電路設計中，僅用一片MAX5402與單片機結合就實現了電橋的自平衡調節；同時，數字電位器的高可靠特性也使得整個儀器的工作穩定性得到了保證。若要使測試儀體積更小、功耗更低、重復性更好，可采用封裝更小、功耗更低、抽頭數更多的數字電位器替代。