首先感谢科创基金的资助。

  在科创网，已经有许多关于固体火箭发动机试车台的设计文章，但是从硬件到软件，或多或少有不清晰的地方，对于广大爱好者是个很大的阻碍。因此，我准备设计并制造一款具有安全性高，兼容性好的铝型材固体火箭发动机试车台。

  试车台应具有安全性高，稳定，兼容性好的特点，主要分为主体框架和数据采集系统两部分。

①主体框架

  为了便于更换组件（如更换不同量程的推力传感器）和试车台搬运，我们使用铝型材作为主体，其具有易加工，强度大，兼容性好，成本低等诸多优点，是用作微型固体火箭发动机试车台的不二之选。我们将发动机通过U型螺栓和l型直片卡槽与光轴滑轨相连，使用光轴滑轨可以进一步减小摩擦力，使采集的推力数据更接近真实值。于是包含铝型材，光轴滑轨，压力传感器，亚克力板等部件的试车台就成型了。

试车台3D渲染图

2020铝型材截面

试车台上的部分零件3D建模图（用游标卡尺测得的大概形状，可能不太精准）

②数据采集系统

  发动机推力数据的采集原理类似于用电子称称量物品，将压力传感器连接hx711模块（将压力信号转化为电信号），再将hx711模块与单片机相接，最后导入程序即可采集推力数据。

我们使用量程为0~40千克的压力传感器,单片机使用Arduino UNO R3,易编程,稳定性好。

我计划使用mixly（一款编程软件）设计推力采集程序（如下图）

  把程序烧写进单片机，将硬件连接好后，然后进行发动机试车即可采集推力数据，处理数据导入 Openrocket，这样就可以进行许多重要的计算，为你的火箭设计保驾护航。

  在接下来实际操作中，主体框架的搭建没问题

将零件摆齐，准备组装

组装好的半成品试车台

一些细节部分的特写。

  但是试车台数据采集系统方面出了问题，我们按照之前的想法做出来的采集系统一直输出“零”

  我做了一些尝试（包括但不限于更换arduino，更换hx711，更换应变力传感器），但还是没法解决这个问题。这也是导致整个项目耽搁很久的原因之一，但是目前还没有解决这个问题。为了保证项目进行下去，我们暂时选择了使用氢离子的推力采集卡，以后会不断尝试改进，争取早日完善。

试车台全系统测试

工作时，试车台稳定性非常好，我们已经进行了多次发动机测试，发动机推力数据的处理我就不多做赘述了。

图纸文件

光轴.sldprt 42.92KB SLDPRT 4次下载

滑轨.sldasm 69.83KB SLDASM 0次下载

滑轨支撑.sldprt 72.15KB SLDPRT 2次下载

单个滑轨.sldasm 60.36KB SLDASM 0次下载

滑块.sldprt 78.61KB SLDPRT 0次下载

试车台把手.sldprt 72.50KB SLDPRT 0次下载

2020角码.sldprt 92.80KB SLDPRT 0次下载

2012216957欧标2020L.dwg 67.44KB DWG 1次下载

推力传感器.sldprt 136.48KB SLDPRT 8次下载

2028角码.sldprt 115.43KB SLDPRT 0次下载

2020铝型材 20cm长.step.sldprt 313.12KB SLDPRT 0次下载

2020铝型材 18cm长.step.sldprt 319.29KB SLDPRT 0次下载

2020铝型材 8cm长.step.sldprt 337.39KB SLDPRT 0次下载

2020铝型材 35cm长.step.sldprt 292.93KB SLDPRT 0次下载

2020型材试车台.sldasm 363.05KB SLDASM 1次下载

源码

#include <Hx711.h>
#include <SD.h>
#include <SPI.h>

Hx711 scaleA1_A2(A1,A2);
File datafile;

void setup(){
  scaleA1_A2.setOffset(scaleA1_A2.getAverageValue(30));
  scaleA1_A2.setScale(1992);
  Serial.begin(9600);
  SD.begin(4);
}

void loop(){
  Serial.println(scaleA1_A2.getWeight(10));
  datafile = SD.open("time.txt", FILE_WRITE);
  if(datafile){
  	datafile.print(millis());
  	datafile.println("");
  	datafile.close();
  }
  datafile = SD.open("thrust.txt", FILE_WRITE);
  if(datafile){
  	datafile.print(scaleA1_A2.getWeight(10));
  	datafile.println("");
  	datafile.close();
  }

}

推力采集程序.mix 2.98KB MIX 6次下载