慣性儀器通用測(cè)試技術(shù)應(yīng)用研究
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我們對(duì)以上測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行了歸類和總結(jié)：對(duì)測(cè)試系統(tǒng)而言，慣性儀器的電特性參數(shù)主要分為三種類型：被測(cè)信號(hào)，激勵(lì)信號(hào)和控制信號(hào)。被測(cè)信號(hào)中，如電壓、電流、電阻、溫度、轉(zhuǎn)速、加速度、等物理參數(shù)在輸出時(shí)，大多以模擬量或數(shù)字量的形式輸出 ，即：電壓、電流、電阻、脈沖以及波形等信號(hào)；激勵(lì)信號(hào)包括波形信號(hào)、電源和指令控制信號(hào)，在測(cè)試過(guò)程中，一般由測(cè)試系統(tǒng)為被測(cè)對(duì)象提供；控制信號(hào)包括數(shù)字量控制和開關(guān)量控制等，一般用于激勵(lì)信號(hào)的控制和被測(cè)設(shè)備供電的控制以及測(cè)量回路的通道控制等。
3.2 測(cè)試系統(tǒng)組成
圖1 慣性儀器通用測(cè)試系統(tǒng)組成原理圖
1）主控計(jì)算機(jī)和VXI測(cè)控組合主要是在測(cè)試軟件的控制下，完成測(cè)試所需的指令輸出和測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取。其中：
系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的操作指揮中心，它按照測(cè)試流程通過(guò)1394總線和VXI總線零槽控制器模塊將測(cè)試命令下達(dá)至各VXI功能模塊，由各VXI總線功能模塊執(zhí)行測(cè)試命令，并將測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)總線傳送給主控計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、記錄和必要的數(shù)據(jù)處理，并對(duì)測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄、判斷和保護(hù)。
VXI測(cè)控組合組中，數(shù)字多用表模塊配合64路繼電器采樣開關(guān)模塊完成慣性儀器測(cè)試中電壓、電流、電阻等模擬量測(cè)量。32路數(shù)字量輸入/輸出模塊完成開關(guān)量、狀態(tài)量讀取、監(jiān)測(cè)或發(fā)出控制指令。32路繼電器控制開關(guān)模塊完成系統(tǒng)加電控制或保護(hù)控制等。4通道A/D模塊用于測(cè)量波形信號(hào)，任意波形發(fā)生器可以產(chǎn)生測(cè)試過(guò)程中所需的激勵(lì)信號(hào)。脈沖數(shù)和時(shí)間的測(cè)量是慣性儀器測(cè)試中的重要參數(shù)，對(duì)測(cè)試精度和穩(wěn)定度要求較高，我們采用高精度和高穩(wěn)定度的多路可逆計(jì)數(shù)器完成脈沖數(shù)和時(shí)間測(cè)試。
2）通用信號(hào)轉(zhuǎn)接箱與信號(hào)調(diào)理模塊是連接被測(cè)與VXI測(cè)試系統(tǒng)的橋梁；測(cè)試信號(hào)在這里進(jìn)行分類與轉(zhuǎn)接調(diào)理后，輸入到各VXI測(cè)量模塊。根據(jù)需要，在信號(hào)調(diào)理模塊中主要設(shè)計(jì)和布置以下電路：
a. 電壓測(cè)量保護(hù)電路；
b. 電流測(cè)量調(diào)理電路；
c. 控制指令驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路；
d. 加電控制、激勵(lì)控制電路；
e. 程序機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電路；
f. 歸零鎖定電路；
g. 電壓-電流轉(zhuǎn)換電路；
h. 溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換及指示電路；
i. 平臺(tái)倒臺(tái)保護(hù)、加度速表飛轉(zhuǎn)保護(hù)電路等；
j. 調(diào)理模塊識(shí)別代碼產(chǎn)生電路；
k.專用電源電路等。
3）專用適配器: 用于對(duì)較大功率（2A以上）信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和變換,再送入通用信號(hào)轉(zhuǎn)接箱或被測(cè)對(duì)象。
4）配套專用設(shè)備：是被測(cè)對(duì)象測(cè)試時(shí)必須的配套輔助設(shè)備，為被測(cè)提供供電、位置翻轉(zhuǎn)與調(diào)整等。一般由工業(yè)部門與慣性儀器配套生產(chǎn)和使用，這里不作深入研究。
4、通用測(cè)試軟件研究
測(cè)試軟件是測(cè)試系統(tǒng)的靈魂，通用化的測(cè)試系統(tǒng)需要通用軟件的支持。在通用測(cè)試系統(tǒng)中追求軟件的易用性、通用性、可維護(hù)性、可擴(kuò)充性和可移植性，也是通用測(cè)試軟件設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容。這里在“虛擬儀器”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了“虛擬系統(tǒng)”的概念。所謂“虛擬系統(tǒng)”，就是由軟件平臺(tái)隔離系統(tǒng)硬件、底層驅(qū)動(dòng)軟件與系統(tǒng)用戶之間的直接聯(lián)系，建立起一個(gè)“抽象層”，由通用平臺(tái)提供一個(gè)通用的測(cè)試構(gòu)成和定義，按照這個(gè)定義，解決不同被測(cè)信號(hào)之間、不同被測(cè)設(shè)備之間、不同被測(cè)系統(tǒng)之間的公用和通用問(wèn)題。
評(píng)論