摘 要： 針對全機結構強度靜力試驗采用TIDS進行應變數據智能采集過程中遇到的在試驗現場如何快速和準確記錄應變片編號和TIDS標識信息的對應關系的問題，開發了標識信息采集系統。該系統采用二維碼進行應變片編號和TIDS的標識信息的記錄和打印，使用嵌入式技術根據需要進行數據采集器軟件的開發，并應用于現場應變片編號和TIDS標識信息的采集。將該系統應用于某型飛機全機靜力試驗中，解決了TIDS使用過程中遇到的瓶頸問題，降低了出錯率，提高了工作效率，真正意義上實現了TIDS的應用價值，規范了TIDS應變測量流程，加快了應變測量的智能化進程。
關鍵詞： TIDS；標識信息采集系統；全機結構試驗；應變測量
0 引言
針對全機結構靜力試驗的應變數據采集，采集設備分布相對比較集中，而對于飛機各部位的應變片分布相對比較分散。一般情況下，從應變片到采集設備要通過較長的導線連接（最長時超過了50 m），并且需要多段連接，才能完成整個應變測量的接線過程。但是在建立應變片與測量設備通道之間的關系時，傳統的連接方式存在效率低和易出錯等問題，因此引入了TIDS（Transducer Identification of Strain gage）[1]，以實現應變測量的智能化。TIDS是某應變測量系統定制的一款識別芯片，測量設備通過讀取TIDS信息來建立應變片與測量設備通道之間的對應關系。TIDS以TEDS（Transducer Electronic Data Sheets）為主要部件，TEDS傳感器電子數據表遵循IEEE 1451標準[2-4]；TEDS可寫入/讀取傳感器的參數信息，并且對于測試性能沒有任何影響[5-6]；可采用三線制的連接方式[7-8]，與傳統的應變計連接方式相同。在實際的使用過程中，雖然避免了多次接線過程中的傳號問題，但仍然必須記錄應變片編號（一般為7位數字）與TIDS的標識信息（16位的字母和數字組合）之間的對應關系，在人工記錄過程中仍然不能避免出錯，而且在一定程度上加大了工作量，增加了出錯機率。
本文針對在TIDS使用過程中遇到的如何將應變片編號和TIDS芯片編號的對應關系進行試驗現場記錄并能夠自動導出對應關系等問題進行了研究，開發了標識信息采集系統，該系統采用二維碼進行應變片編號和TIDS信息的記錄和打印；采用嵌入式技術對數據采集器進行數據采集管理系統的開發，實現了應變片編號和TIDS信息的采集，以及對應信息關系的自動導出。該系統的開發完善了TIDS技術在應變測量中的使用流程，加快了應變測量的智能化進程。
1 智能應變數據采集流程
將TIDS引入全機結構靜力試驗的應變數據采集中，應變測量數據采集流程如圖1所示。
圖1中，應變片通過測量導線與TIDS一對一連接，再通過測量導線與電纜連接，一根應變電纜以不多于16個應變片為單位的方式接入采集設備，再通過網線和交換機連接于數據采集PC端，整個構成智能應變測量數據采集系統。TIDS的引入解決了在傳統的應變片多次接線過程中存在的人工記錄對應關系易出錯和效率低等問題，并減輕了插拔電纜后復雜的文件配置工作。但是又出現了新的問題：如何在試驗現場實現應變片編號（一般為7位數字）和TIDS的標識信息（16位的字母和數字組合）的錄入和輸出？以往采用人工手抄記錄的方式，在人工記錄過程中不能避免出錯，而且在一定程度上增加了工作量，加大了出錯機率。因此，開發了標識信息采集系統。
2 標識信息采集系統的開發
2.1 采用二維碼進行應變片編號和TIDS信息的記錄和打印
為了方便試驗現場應變片編號與TIDS的信息標識，將二維碼技術[9]應用于應變信息記錄，圖2為使用的二維碼標簽打印機，圖3為打印出的應變片編號和TIDS信息標識。
2.2 采用數據采集器進行應變片和TIDS信息的采集
為了方便對試驗現場應變片與TIDS的標識信息的錄入，引入了二維碼數據采集器，如圖4所示。采用掃描二維碼的方式對標識信息進行記錄。
2.3 采用嵌入式技術對數據采集器進行數據采集管理系統的開發
2.3.1 功能介紹
該數據采集系統分為信息錄入和信息輸出功能，能夠實現PC端與手持式數據采集器端的數據交互，完成數據信息的錄入和自動導出。
2.3.2 運行開發環境
使用Win CE應用程序開發環境[10]和VS 2008開發平臺對該系統進行聯合開發。PC端數據通信軟件支持Windows XP P3以上完整版系統，需要Microsoft.Net Freamwork 3.5 框架；手持式數據采集器支持Windows CE 5.0以上系統，需要安裝NETCFv2.wce5.armv4i.cab運行環境。
2.3.3 具體實現
該系統主要是按批次采集應變數據（主要是TIDS標識信息和應變片編號信息），并依據TIDS標識信息與應變片編號信息一對一對應關系；掃描完成后將手持數據采集終端上的數據下載到PC端軟件，支持批次、掃描日期相關數據查詢，數據以出Excel表格的形式進行導出，直接導出一對一對應關系。數據采集管理系統界面如圖5和圖6所示。
2.3.4 主要實現代碼
數據信息錄入部分代碼如下：
……
//寫入數據
public int InsertStrainInfo（string sLotNum，string sID，string sYbpNum，string sRemark）
{
string sql="insert into Strain_Table（sLotNum，sTISD，sYbpNum，sDateTime，sRemark）values（′"+sLotNum+"′，′"+sTIDS+"′，′"+sYbpNum+"′，′"+System.DateTime.Now.ToShortDateString（）+"′，′"+sRemark+"′）"；
SQLiteDB sqlLiteDB=new SQLiteDB（）； sqlLiteDB.Open（GlobalSettings.DBConnString）；
int result=sqlLiteDB.Execute（sql）；
return result；
}
……
3 結論
本文通過分析TIDS在智能應變測量使用過程中遇到的實際問題，開發了標識信息采集系統，該系統能夠完美地解決在試驗現場記錄和查詢應變片編號和TIDS標識信息的對應關系，以及智能導出信息數據，利用測量設備通過讀取TIDS信息來建立應變片與測量設備通道之間的對應關系，智能完成試驗配置工作，真正意義上實現了TIDS的應用價值，規范了TIDS應變測量流程，加快了應變測量的智能化進程。該系統在某型飛機全機靜力試驗中得到了應用，使工作效率大大提高，并顯著降低了由于人為干預造成的出錯率。
參考文獻
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