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电推进技术具有很大的潜力,已经引起学术和航天工业界的兴趣和重视,并且越来越多地被应用到空间任务中。电推进研究室为了对微波等离子推力器(MPT)进行进一步的实验研究,对原有的实验系统作改造以满足需求。 由于目前实验研究在实验对象、测量参数、测量状态等方面具有很大的不确定性,因此需要保证实验系统功能的灵活性和可扩展性的要求。而以功能灵活、扩展能力强、组建方便、成本低廉为特点的虚拟仪器技术正好可以满足这方面的需要,因此新的实验系统采用虚拟仪器技术构造。 本文完成的工作有: 1.以一台个人计算机为核心,AT-MIO-16E-10多功能数据采集卡为数据采集设备,配合外部传感器和仪器进行数据采集和控制,构建了测量系统硬件。 2.同时本文在分析了传统测试软件的缺陷,指出其缺乏数据管理或者实验工程管理,无法满足规模较大、较复杂的实验研究需要以后提出了在测试软件中集成实验工程管理的概念和实现的方法,并以此为基础将数据采集技术、数据库技术和OLE技术结合,采用Labwindows/CVI、Powbuilder、Acess20000和Excell2000为软件平台,设计实现了集测试、实验工程管理和数据管理一体化的虚拟仪器软件,在测试软件结构方面作了有意义的探讨和尝试。 3.使用开发成功的MPT虚拟仪器测试系统进行了MPT的真空和大气条件下启动点火热试,以He气和Ar气为工质测得了大气环境和真空环8种状态下MPT稳态运行的数据。这些数据表明He气的反射功率有明显的极小值,而对于Ar气,反射功率则随着流量增加而单调减小;随着入射功率增大,He的最小反射点对应的流量增大。实验还发现功率条件接近时,He气在真空环境和大气环境下的反射功率有所不同,这可能是由于谐振腔外部尾流形状及其电子浓度分布受到环境压力影响而改变,从而间接影响了谐振腔的电磁特性之故。 实验证实MPT虚拟仪器测试系统设计是可行的,为进一步工作打下了基础。