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基于PLC与组态王的空间材料二次电子发射特性智能测试系统研究

基于PLC与组态王的空间材料二次电子发射特性智能测试系统研究

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作者：陈达新华南理工大学

学位级别：硕士

空间材料的二次电子发射系数是表征航天器表面充电状态的重要参数,对于航天器表面带电的预测及其防带电设计选材具有重要的作用。为了测量空间材料二次电子发射特性,航天科研机构已进行了相关的研究,研制出了几代测试装置。但令人遗憾的... 详细信息

空间材料的二次电子发射系数是表征航天器表面充电状态的重要参数,对于航天器表面带电的预测及其防带电设计选材具有重要的作用。为了测量空间材料二次电子发射特性,航天科研机构已进行了相关的研究,研制出了几代测试装置。但令人遗憾的是,早期的测试系统未能彻底解决测试过程中材料表面电荷积累问题,测试结果与理论值具有较大的偏差;另外,没有完整、直观的人机交互界面,测试过程中仍是通过手动式的机械按钮开关控制系统的运作,且按钮、指针仪表布局分散,实验人员的操作步骤繁多,给测试实验带来不便且容易出错,具有安全隐患。本课题的主要目的就是开发具有良好通用性、图形化的测试监控机制,以提高测试系统的易用性和安全性,因此设计出一种基于PLC与组态王的空间材料二次电子发射特性智能测试系统。该系统不仅能提供直观、明了的系统组成图像和测试过程状态参数,而且还可以通过触摸屏对图像按钮轻易点击,由自主开发的测控程序控制系统自动启停相关设备和对测试过程变量进行设置与调整,且从软件上实现设备保护功能,消除测试过程误操作对设备带来的安全隐患。另外,实验证明,该系统通过对电子枪结构、电子收集器及靶台温控装置的优化设计,与原测试系统相比,大大提高了空间材料二次电子发射特性的测试精确度,测试结果与理论曲线极为吻合。论文最后给出了下一步的研究方向,对空间材料二次电子发射特性智能测试系统提出了现实可行的改进意见,相信在现有研究基础上通过坚持不懈的努力,一定能够在材料二次电子发射特性精确测量技术的研究领域中取得更大的成果。我国对空间材料二次电子发射特性智能测试技术的研究还处于初步阶段,在这方面所做的研究工作及取得的成果相对来说还很少,与国外同行相比还有不小的差距,本论文在这方面做了一些起步性的探索,可为国内其他在这一领域进行研究的科研人员提供参考,对于该领域的深入研究起了一定的推动作用。

关键词：空间材料二次电子发射 PLC 组态王智能测试控制

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