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在飞行器研制过程中,温度参数的测量,对于飞行器工作状态的评定具有重要的指导意义。由于飞行器内部环境比较复杂,电磁干扰和噪声干扰比较严重,对温度采集设备的精度要求更加严格。为了满足飞行器内部环境温度的测量需求,设计了基于FPGA的高精度多通道采集转发装置,实时监测其内部环境温度,通过对192路热电偶输出的模拟量进行采集、放大和编码,最后将数字量上传至基带测控设备。本文利用FPGA作为主控制器设计多通道高精度采集转发装置,主要研究对象为:采编变换器和采编转发器,两者采用相同的硬件电路和相似的逻辑编程,简化设计。围绕提高装置的测温精度问题进行详细的软硬件设计,并对关键的技术问题进行研究分析和优化。首先,对硬件电路进行优化设计:根据热电偶的冷端补偿原理,提出了AD8495的K型热电偶冷端补偿法和AD590温度传感器的S型热电偶冷端补偿法;为提高抗干扰能力,采用了二阶滤波和抗混叠低通滤波等电路滤除无用信号,保留有用信号,同时对地噪声也进行了详细的研究与处理。其次,在逻辑设计方面,以FPGA为控制器,通过内部总线控制各采集卡分时工作,提高采集效率;程序设计中采用模块化编程,提出基于计数器和双口RAM缓存的思想,使得编程更加灵活,数据处理更加可靠;CAN总线的应用,保证了采编变换器和采编转发器之间数据的正常交流,提高数据传输的可靠性;最后,采用过采样取均值算法,有效的降低了信号波动,进一步提高了测温精度。本文在硬件上采用内部总线结构同时在逻辑上利用ROM表和CAN总线,可以方便地增减采集路数和扩展设备,使得采集转发装置具有继承性。最后,搭建测试平台,全面测试采集转发装置的性能,验证其传输可靠性和采集的准确性,测试结果表明,测温精度小于±0.5%,符合设计要求。