导弹测试系统转让专利

申请号 : CN201911018975.6

文献号 : CN110736396B

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发明人 : 黄文斌宋祥君李万领李强刘彦宏王振生王正军刘永进毛向东张连武

申请人 : 中国人民解放军32181部队

摘要 :

本发明公开了一种导弹测试系统,涉及导弹测试装置技术领域。所述测试系统包括系统箱体,所述系统箱体内设置有计算机测控单元放置格、转台控制单元放置格、导弹性能测试单元放置格、发射机构测试单元放置格、目标模拟转台放置格、气瓶放置格、气路附件放置格、气瓶支架放置格、配套连接线缆放置格以及转台附件放置格,计算机测控单元位于所述计算机测控单元放置格内,转台控制单元位于所述转台控制单元放置格内。所述导弹测试系统能够提高导弹故障诊断率和维修效率。

权利要求 :

1.一种导弹测试系统,其特征在于:包括系统箱体(1),所述系统箱体内设置有计算机测控单元放置格、转台控制单元放置格、导弹性能测试单元放置格、发射机构测试单元放置格、目标模拟转台放置格、气瓶放置格、气路附件放置格、气瓶支架放置格、配套连接线缆放置格以及转台附件放置格,计算机测控单元(2)位于所述计算机测控单元放置格内,转台控制单元(3)位于所述转台控制单元放置格内,导弹性能测试单元(4)位于所述导弹性能测试单元放置格内,发射机构测试单元(5)位于所述发射机构测试单元放置格内,目标模拟转台(6)放置在所述目标模拟转台放置格内,气瓶(7)放置在所述气瓶放置格内,气路附件位于所述气路附件放置格内,气瓶支架(8)位于所述气瓶支架放置格内,配套连接线缆位于所述配套连接线缆放置格内,转台附件位于所述转台附件放置格内,通过所述计算机测控单元(2)、转台控制单元(3)、导弹性能测试单元(4)以及气源组件的配合完成导弹性能的测试;

通过所述计算机测控单元(2)以及发射机构测试单元(5)的配合完成导弹发射机构的测试。

2.如权利要求1所述的导弹测试系统,其特征在于:使用笔记本作为所述计算机测控单元的主体,所述计算机测控单元(2)作为系统的上位机实现系统中各部分硬件功能控制、数据采集、系统维护及数据库管理功能;计算机测控单元通过USB接口与转台控制单元或发射机构测试单元进行通信,实现数据传输。

3.如权利要求1所述的导弹测试系统,其特征在于:所述转台控制单元的交流电源输入接口以及导弹性能测试单元的交流电源输入接口通过交流电源连接线与交流电源插座连接,所述计算机测控单元的交流电源输入端接口通过电源适配器与交流电源插座连接;所述转台控制单元的直流输入接口以及导弹性能测试单元的直流输入端接口通过直流供电电缆与直流供电模块的电源输入端连接;所述计算机测控单元与所述转台控制单元之间通过串口进行连接,所述转台控制单元与所述目标模拟转台之间通过转台控制接口双向连接,进行数据交互;所述转台控制单元与所述导弹性能测试单元之间通过数据采集接口双向连接,进行数据交互;所述导弹性能测试单元与所述目标模拟转台上导弹的数据采集接口连接;所述气瓶通过管路与充气转接头连接,通过所述气瓶内的气体为导弹制冷提供气源。

4.如权利要求3所述的导弹测试系统,其特征在于:所述转台控制单元包括转台控制单元箱体(9),第一交流输入接口内嵌到所述转台控制单元箱体(9)上,第一交流输入接口经第一电源开关与第一开关电源输入端连接,所述第一开关电源的输出端与第一电源处理电路的一个输入端连接,第一直流电源插座内嵌在所述转台控制单元箱体(9)上,所述第一直流电源插座与所述第一电源处理电路的另一个输入端连接,所述第一电源处理电路的输出端分为三路,第一路与转台控制接口的电源接线端子连接,第二路与第一主控芯片模块的电源电压检测接口连接,第三路与CAN通信芯片的电源输入端连接,所述第一主控芯片模块与CAN通信芯片之间双向连接,CAN通信芯片与所述转台控制接口双向连接,通过所述转台控制接口与所述目标模拟转台上的转台控制接口连接,USB接口以及第一数据采集接口内嵌到所述转台控制单元箱体(9)上,所述计算机测控单元通过所述USB接口与第一数据采集卡连接,导弹性能测试单元通过第一数据采集接口与所述第一数据采集卡连接,所述第一数据采集卡通过端口转换接插件与所述主控芯片模块的IO口连接,所述端口转换接插件与所述第一数据采集接口之间通过IO/CNT接口连接;

所述第一电源处理电路包括+24V电源模块、+12V电源模块以及+5V电源模块,所述+24V电源模块包括继电器K3,所述继电器K3的线圈与第一开关电源的+24V电源输出端连接,所述K3的单刀双掷开关的常闭触点与直流供电模块的+24V电源输出端连接,所述K3的单刀双掷开关的常开触点与第一开关电源的+24V电源输出端连接,所述K3的单刀双掷开关的公共触点分为三路,第一路为+24V电源输出端,第二路经电容C18接地,第三路经电容C16接地;

+12V电源模块包括接插件P1,所述接插件P1的1脚和2脚接第一开关电源的+24V电源输出端,所述P1的3脚和4脚接地,所述P1的1脚和2脚分为三路,第一路经电容C4接地,第二路经电容C3接地,第三路与24V转12V电源转换芯片U1的电源输入端连接,所述U1的1脚接地,所述U1的3脚与继电器K1的双刀双掷开关的一个常开触点连接,所述U1的4脚与继电器K1的双刀双掷开关的另一个常开触点连接;所述K1的线圈一端与第一开关电源的+24V电源输出端连接,另一端接地;所述K1的双刀双掷开关的一个常闭触点与第一开关电源的+12V电源输出端连接,所述K1的双刀双掷开关的另一个常闭触点接地,所述K1的双刀双掷开关的一个公共接线端分为四路,第一路为+12V电源输出端,第二路经电容C2接地,第三路经电容C1接地,第四路依次经电阻R1、电阻R2接地,电容C5与电阻R2并联;

+5V电源模块包括电压转换芯片U4,所述U4的1脚分为三路,第一路经电容C9接地,第二路经电容C10接地,第三路与直流供电模块的+12V电源输出端连接,所述U4的4脚接地,所述U4的3脚与继电器K2的双刀双掷开关的一个常闭触点连接,所述继电器K2的双刀双掷开关的另一个常闭触点接地;24V转5V电压转换模块U6的1脚接地,所述U6的2脚与第一开关电源的+24V电源模块的输出端连接,所述U6的3脚与所述继电器K2的双刀双掷开关的一个常开触点连接,所述U6的5脚与所述继电器K2的双刀双掷开关的另一个常开触点连接,所述继电器K2的双刀双掷开关的一个公共触点分为四路,第一路为+5V电源输出端,第二路经电容C14接地,第三路经电容C13接地,第三路依次经电阻R9、电阻R10后接地,电容C15与电阻R10接地;所述K2的线圈一端与第一开关电源的+24V电源输出端连接,另一端接地;

所述第一主控芯片模块包括AT90CAN32型主控芯片U7,所述U7的30脚经电阻R18与TD501MCANFD型CAN总线芯片U8的1脚连接,所述主控芯片U7的31脚经电阻R17与所述U8的2脚连接;所述U8的3脚接地,所述U8的4脚接+5V电源,所述U8的5脚悬空,所述U8的6脚和7脚为总线连接端,所述主控芯片U7的48脚分为两路,第一路经电阻R12接地,第二路经电阻R11与三极管Q1的基极连接,所述Q1的发射极接地,所述Q1的集电极与蜂鸣器LS1的接地端连接,所述蜂鸣器LS1的电源输入端与+12V电源连接;

所述第一开关电源采用北京承力电源有限公司生产的内置浪涌抑制及滤波电路的CEA系列电源,输入电压为交流220V,用两路输出,一路24V电压输出,供目标模拟转台使用,输出电流不小于4A;另一路12V电压输出,供内部控制电路使用,电流不小于2A;

所述转台控制单元还包括温度传感器,所述温度传感器通过IIC接口与第一主控芯片模块双向连接,所述温度传感器用于采集所述转台控制单元的温度信息;所述第一主控芯片模块还包括计时时钟,所述计时时钟使用采用DS1302作为转台控制单元的实时时钟芯片;所述第一主控芯片模块使用AT90CAN32单片机作为主控芯片。

5.如权利要求1所述的导弹测试系统,其特征在于:所述导弹性能测试单元包括导弹性能测试单元箱体(10),第二交流输入接口内嵌到所述导弹性能测试单元箱体(10)上,第二交流输入接口经第二电源开关以及第二开关电源与第一DC-DC转换电路的一个电源输入端连接,所述第一DC-DC转换电路的输出端的第一路与第二电源处理电路的输入端连接,所述第一DC-DC转换电路的输出端的第二路与起转模块的电源输入端连接,第二直流电源插座内嵌在所述导弹性能测试单元箱体(10)上,所述第二直流电源插座与所述第一DC-DC转换电路的另一个输入端连接,所述第二电源处理电路的输出端分为若干路,通过所述第二电源处理电路为所述导弹性能测试单元中需要供电的单元提供工作电源;第二主控芯片模块分别与第一导通测量电路、第一信号自检电路、第一信号处理电路以及第一通信电路双向连接,第二数据采集接口内嵌在所述导弹性能测试单元箱体(10)上,通过连接线与所述转台控制单元上的数据采集接口连接,导弹测试传感器通过数据采集电缆与所述箱体上的导弹测试数据采集接口连接,所述导弹测试数据采集接口通过所述第一通信电路与所述第一信号处理电路双向连接,所述第一信号处理电路通过所述第一信号自检电路与第一通道选择电路双向连接,所述第一通道选择电路通过所述第一导通测量电路与所述第二主控芯片模块双向连接。

6.如权利要求5所述的导弹测试系统,其特征在于:所述第二电源处理电路包括+5V直流电源模块、+12V直流电源模块以及+3.3V直流电源模块;所述+5V直流电源模块包括VRB24S05型直流电压转换芯片U1,所述U1的2脚分为三路,第一路与第二开关电源的+24V直流电源输出端连接,第二路经电容C6接地,第三路经电容C4接地,所述芯片U1的3脚与继电器K1中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,所述芯片U1的5脚与继电器K1中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K1中双刀双掷开关的一个常闭分触点与内部+5V电源连接,所述继电器K1中双刀双掷开关的另一个常闭分触点接地,所述继电器K1中双刀双掷开关的一个公共触点分为三路,第一路为直流+5V电源输出端,第二路经电容C2接地,第三路经电容C1接地,所述继电器K1中线圈的一端接第二开关电源的+24V直流电源输出端,所述继电器K1中线圈的另一端接地;

所述+12V直流电源模块包括VRB24S12型直流电压转换芯片U2,所述U2的1脚接地,所述U2的2脚接+24V直流电源,所述U2的3脚分为三路,第一路为+12V直流电源输出端,第二路经电容C8接地,第三路经电容C7接地;

所述+3.3V直流电源模块包括24S05-6W型直流电压转换芯片U5,所述U5的1脚接地,所述U5的2脚接+24V直流电源,所述U5的5脚接地,所述U5的3脚分为四路,第一路为+5V电源输出端,第二路经电容C23接地,第三路经电容C21接,第四路与AMS1117-3.3V型电源芯片U6的

3脚连接,所述U6的1脚接地,所述U6的2脚分为三路,第一路经电容C24接地,第二路经电容C22接地,第三路为3.3V电源输出端;

所述第二主控芯片模块包括AT90CAN32型主控芯片U21,所述U21的PB1以及PB2端口通过数据采集电缆与第一数据采集卡的DO口连接,PB3与第一数据采集卡的DI口相连,通过模拟SPI通信格式与上位机软件实现数据传输;四个MC1413型继电器驱动芯片分别通过一个

74HC245缓冲器与主控芯片U21的IO端口连接,实现对继电器的控制;主控芯片U21通过PF4、PF5和PF6端口实现时钟芯片的初始化配置及时钟读取;

所述第一导通测量电路包括基准电压模块、标准电阻选择模块以及通道切换继电器模块,第一数据采集卡的DA输出电压与所述基准电压模块中的输入端DA0连接,所述DA0分为四路,第一路经电容C15接地,第二路经电容C14接地,第三路经反向二极管D3接地,第四路经电阻R1与TL072型低噪声放大器U4A的同相输入端连接,所述U4A的反相输入端与所述U4A的输出端连接,所述U4A的电源输入端分为三路,第一路接+5V电源,第二路经电容C5接地,第三路经电容C3接地;所述U4A的接地端接地,所述U4A的输出端分为两路,第一路经电容C13接地,第二路与所述标准电阻选择模块的输入端连接;

所述标准电阻选择模块的输入端分为三路,第一路经标准电阻R6后又分为两路,第一路与继电器K14中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K14中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K14中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K14中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K14的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K14的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述标准电阻选择模块输入端的第二路经标准电阻R14后又分为两路,第一路与继电器K18中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K18中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K18中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K18中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K18的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K18的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述标准电阻选择模块输入端的第三路经标准电阻R26后又分为两路,第一路与继电器K22中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K22中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K22中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K22中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K22的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K22的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

通道切换继电器模块包括红外信息模块、第一基准模块、紫外信息模块、第二舵控模块、第二基准模块、导弹在位信息模块、+5V电源模块、+20V电源模块、角位置传感器模块、起转信号模块以及-20V电源模块,所述红外信息模块包括继电器K4,所述继电器K4中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K4中双刀双掷开关的一个常开分触点与红外信息处理电路的信号输出端连接,所述继电器K4中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K4中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K4中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K4中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K4中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述第一基准模块包括继电器K5,所述继电器K5中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K5中双刀双掷开关的一个常开分触点与第一基准电压电路的信号输出端连接,所述继电器K5中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K5中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K5中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K5中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K5中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述紫外信息模块包括继电器K11,所述继电器K11中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K11中双刀双掷开关的一个常开分触点与紫外信息处理电路的信号输出端连接,所述继电器K11中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K11中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K11中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K11中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K11中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述第二基准模块包括继电器K12,所述继电器K12中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K12中双刀双掷开关的一个常开分触点与第二基准电压电路的信号输出端连接,所述继电器K12中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K12中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K12中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K12中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K12中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述第二舵控模块包括继电器K6,所述继电器K6中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K6中双刀双掷开关的一个常开分触点与第二舵控信号处理电路的信号输出端连接,所述继电器K6中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K6中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K6中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K6中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K6中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述导弹在位信息模块包括继电器K15,所述继电器K15中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K15中双刀双掷开关的一个常开分触点与导弹在位信号处理电路的信号输出端连接,所述继电器K15中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K15中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K15中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K15中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K15中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述+5V电源模块包括继电器K16,所述继电器K16中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K16中双刀双掷开关的一个常开分触点与+5V电源的输出端连接,所述继电器K16中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K16中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K16中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K16中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K16中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述+20V电源模块包括继电器K17,所述继电器K17中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K17中双刀双掷开关的一个常开分触点与+20V电源的输出端连接,所述继电器K17中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K17中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K17中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K17中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K17中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述角位置传感器模块包括继电器K19,所述继电器K19中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K19中双刀双掷开关的一个常开分触点与角位置信号处理电路的信号输出端连接,所述继电器K19中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K19中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K19中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K19中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K19中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述起转信号模块包括继电器K20,所述继电器K20中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K20中双刀双掷开关的一个常开分触点与起转信号处理电路的信号输出端连接,所述继电器K20中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K20中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K20中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K20中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K20中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述-20V电源模块包括继电器K21,所述继电器K21中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K21中双刀双掷开关的一个常开分触点与-20V电源的输出端连接,所述继电器K21中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K21中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K21中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K21中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K21中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述第一信号处理电路包括导引信号处理模块、抬头指令信号处理模块、红外信号处理模块、紫外信号处理模块、红外程控信号处理模块、紫外程控信号处理模块、跟踪信号处理模块、角信号处理模块、第一基准信号处理模块、第二基准信号处理模块、角速率反馈信号处理模块以及舵控信号处理模块;所述信号处理电路的输入端经所述导通测量电路与所述主控芯片的相应输出端连接,或所述信号处理电路的输入端与相应的信号采集模块的信号输出端连接,所述导引信号处理模块的信号输入端分为两路,第一路经电阻R25与低噪声运算放大器的同相输入端连接,第二路经电阻R28接地,低噪声运算放大器的反相输入端与低噪声运算放大器的信号输出端连接,所述低噪声运算放大器的电源输出端与分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C33接地,第三路经电容C32接地;所述低噪声运算放大器的接地端分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C37接地,第三路经电容C36接地;所述低噪声运算放大器的输出端经电阻R23后分为两路,第一路经电容C35接地,第二路为所述导引信号处理模块的信号输出端,其余所述信号处理模块的具体电路结构与所述导引信号处理模块的电路结构相同;

所述导弹性能测试单元还包括电流检测电路,所述电流检测电路包括+20V电流检测电路、-20V电流检测电路以及+5V电流检测电路,电流检测电路采用电流传感器实现+20V、-

20V及+5V供电回路的电流检测,所述电流检测电路的输出端经运算放大器处理后,送入第一数据采集卡的AD通道进行模数转换;所述+20V电流检测电路包括CSNE151-100型电流采集芯片U9,所述U9的1脚为+20V电流采样输入端,所述U9的9脚分为三路,第一路接-12V电源,第二路经电容C45接地,第三路经电容C47接地,所述U9的10脚分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C40接地,第三路经电容C41接地,所述U9的11脚分为三路,第一路经电阻R32接地,第二路经电容C43接地,第三路经电阻R30与TL072型低噪声运算放大器U8A的同相输入端连接,所述U8A的反相输入端与所述U8A的输出端连接,所述U8A的4脚分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C39接地,第三路经电容C38接地;所述U8A的11脚分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C44接地,第三路经电容C46接地,所述U8A的输出端经电阻R29后分为两路,第一路经电容C42接地,第二路为所述+20V电流检测电路的输出端;

所述第一信号自检电路包括开关切换电路以及自检信号处理电路,所述自检信号处理电路包括电阻R82,所述电阻R82的一端为所述自检信号处理电路的信号输入端,所述信号输入端接主控芯片的OC2A引脚,所述电阻R82的另一端与TL072型运算放大器U25A的同相输入端连接,所述U25A的反相输入端分为两路,第一路经电阻R75接地,第二路经电阻R74与+

12V电源连接;所述U25A的电源输入端分为三路,第一路接+12V电源,第二路经电容C99接地,第三路经电容C98接地,所述U25A的接地端分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C106接地,第三路经电容C105接地,所述U25A的输出端经电阻R81后分为两路,第一路与TL072型运算放大器U25B的同相输入端连接,第二路经电阻R84接地,所述U25B的反相输入端与所述U25B的输出端连接,所述U25B的输出端与电阻R78的一端连接,所述电阻R78的另一端分为三路,第一路经电容C103接地,第二路与第一开关切换电路的输入端连接,第三路与第二开关切换电路的输入端连接;

所述第一开关切换电路的输入端分为六路,分别与继电器K25中第一六刀双掷开关的六个常开触点连接,所述继电器K25中第一六刀双掷开关的六个常闭触点分别与第一数据采集卡的信号输出端连接,所述继电器K25中第一六刀双掷开关的六个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接,所述继电器K25中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K25中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述第二开关切换电路的输入端分为六路,分别与继电器K26中第二六刀双掷开关的六个常开触点连接,所述继电器K26中第二六刀双掷开关的六个常闭触点分别与第一数据采集卡的信号输出端连接,所述继电器K26中第二六刀双掷开关的六个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接,所述继电器K26中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K26中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接。

7.如权利要求1所述的导弹测试系统,其特征在于:发射机构测试系统包括计算机测控单元(2)和发射机构测试单元(5),所述计算机测控单元(2)通过电源适配器与交流电源连接,所述发射机构测试单元通过交流电源连接线与交流电源连接,所述发射机构测试单元(5)通过直流电源连接线与直流供电单元连接,所述发射机构测试单元(5)用于接收所述计算机测控单元下传的控制命令,完成导弹发射机构的性能测试。

8.如权利要求7所述的导弹测试系统,其特征在于:所述发射机构测试单元包括发射机构测试单元箱体(11),发射机构安装板(12)通过锁紧装置固定在上盖板(13)上,用于安装被测试发射机构,且所述上盖板(13)可上下转动,在所述安装板上设置有倾角传感器,发射机构在测试过程中,解除锁紧装置,即可将发射机构倾斜,用来对发射机构内部倾角传感器性能进行测试;在进行发射机构内部倾角传感器性能测试时,利用外置的倾角检测芯片实时检测发射机构的倾斜角度,与内部发射机构倾角传感器输出数据进行对比,达到测试目的;

第三交流输入接口内嵌到所述发射机构测试单元箱体上,第三交流输入接口经第三电源开关与第三开关电源的电源输入端连接,所述第三开关电源的输出端与第二DC-DC转换电路的一个电源输入端连接,所述第二DC-DC转换电路的输出端的第一路与第三电源处理电路的输入端连接,所述第二DC-DC转换电路的输出端的第二路与第二数据采集卡的电源输入端连接,所述第二DC-DC转换电路的输出端的第三路与绝缘测试电路板的电源输入端连接,第三直流电源插座内嵌在所述发射机构测试单元箱体上,所述第三直流电源插座与所述第二DC-DC转换电路的另一个输入端连接,所述第三电源处理电路的输出端分为若干路,通过所述第三电源处理电路为所述导弹性能测试单元中需要供电的其他单元提供工作电源;第三主控芯片模块分别与第二导通测量电路、第二信号自检电路、第二信号处理电路以及第二通信电路双向连接,第三数据采集接口内嵌在所述发射机构测试单元箱体上,通过连接线与计算机测控单元上的数据下传接口连接,通过第二数据采集卡的IO口与第三主控芯片模块进行串行通信,将命令转发至第三主控芯片模块,第三主控芯片模块将命令转换为相应的动作信号或CAN通信命令;发控接口内嵌到所述箱体上,倾角传感器的输出端通过线缆与发控接口连接,所述发控接口与所述第二信号处理电路双向连接,所述第二信号处理电路通过所述第二信号自检电路与第二通道选择电路双向连接,所述第二通道选择电路通过所述第二导通测量电路与所述第三主控芯片模块双向连接;

所述第三电源处理电路包括+5V及+3.3V电源变换电路和+12V电源变换电路,所述+5V及+3.3V电源变换电路包括VRB24S05-6W型电源变换芯片U2,所述U2的2脚接+24V电源,所述U2的1脚接地,所述U2的3脚与继电器K1中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,所述U2的5脚与继电器K1中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,继电器K1中双刀双掷开关的一个常闭触点接内部+5V电源,继电器K1中双刀双掷开关的另一个常闭触点接地,继电器K1中双刀双掷开关的一个公共触点接地,继电器K1中双刀双掷开关的另一个公共触点分为四路,第一路为+5V电源输出端,第二路经电容C3接地,第三路经电容C1接地,第四路与AMS1117-

3.3V电源模块U1的3脚连接,所述U1的1脚接地,所述U1的2脚分为四路,所述继电器K1的线圈的一端接直流+20V电源,另一端接地;第一路经电容C4接地,第二路经电容C2接地,第三路为+3.3V电源输出端,第四路依次经电阻R1以及发光二极管LED1后接地;

所述+12V电源变换电路包括VRB24S12-10W型电源变换芯片U3,所述U3的1脚接地,所述U3的2脚接+24V电源,所述U3的5脚接地,所述U3的3脚分为三路,第一路为+12V电源输出端,第二路经电容C10接地,第三路经电容C9接地;

所述第三主控芯片模块包括AT90CAN32型主控芯片U21,所述U21的PB5端口以及PB6端口通过数据采集电缆与第二数据采集卡的DO口相连,所述U21的PB7端口与第二数据采集卡的DI口相连,通过模拟SPI通信格式与上位机软件实现数据传输;四个MC1413型继电器驱动芯片分别通过一个74HC245型缓冲器与主控芯片的IO端口连接,实现继电器的控制;所述U21通过PA0、PA1、PA2端口实现时钟芯片的初始化配置及时钟读取;

所述第二导通测量电路包括基准电压模块、标准电阻选择模块以及若干个通道切换继电器模块,第二数据采集卡的DA输出电压与所述基准电压模块中的输入端DA0连接,所述DA0分为四路,第一路经电容C13接地,第二路经电容C12接地,第三路经反向二极管D3接地,第四路经电阻R4与TL072型低噪声放大器U4A的同相输入端连接,所述U4A的反相输入端与所述U4A的输出端连接,所述U4A的电源输入端分为三路,第一路接+5V电源,第二路经电容C7接地,第三路经电容C5接地;所述U4A的接地端接地,所述U4A的输出端分为两路,第一路经电容C11接地,第二路与所述标准电阻选择模块的输入端连接;

所述标准电阻选择模块的输入端分为五路,第一路经标准电阻R10后又分为两路,第一路与继电器K15中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K15中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K15中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K15中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K15的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K15的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

第二路经标准电阻R23后又分为两路,第一路与继电器K20中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K20中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K20中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K20中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K20的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K20的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

第三路经标准电阻R33后又分为两路,第一路与继电器K24中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K24中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K24中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K24中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K24的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K24的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

第四路经标准电阻R34后又分为两路,第一路与继电器K25中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K25中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K25中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K25中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K25的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K25的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

第五路与继电器K16中双刀双掷开关的一个常闭触点连接,所述K16中双刀双掷开关的另一个常闭触点接地,所述K16中双刀双掷开关的一个常开分触点与火线L连接,所述K16中双刀双掷开关的另一个常开分触点与零线N连接,所述K16中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K16中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;所述继电器K16中双刀双掷开关的两个公共触点分别与若干个通道切换继电器模块中继电器的两个公共触点连接,通道切换继电器模块中继电器的两个常闭分触点悬空,通道切换继电器模块中继电器的一个常开分触点与所述第二信号处理电路中的一个信号输入端连接,通道切换继电器模块中继电器的另一个常开分触点接地;

所述绝缘测试电路板包括电源变换模块和模数转换模块,所述电源变换模块包括VRB1212YMD-6WR3型直流电源变换芯片U2,所述U2的1脚接地,所述U2的2脚接+20V电源,所述U2的3脚分为四路,其中第一路+12V电源输出端与继电器K1中双刀双掷开关的两个公共触点连接,第二路经电容C2接地,第三路经电容C3接地,第四路与AD7609型模数转换芯片U3的+12V电源输入端连接,所述U2的5脚接地,继电器K1中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,继电器K1中双刀双掷开关的两个常开分触点与二极管D1的正极连接,继电器K1中线圈的一端接+20V电源,线圈的另一端接MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;所述二极管D1的负极分为三路,第一路经电容C15接地,第二路经电容C16接地,第三与KDHM-C-12S400P-R-J型高压电源芯片U4的1脚连接,所述U4的2脚接地,所述U4的3脚经电阻R13后与可变电阻RW1的一端连接,可变电阻RW1的另一端接地,所述U4的4脚与所述可变电阻RW1的活动端连接,所述U4的6脚接地;

所述U4的5脚分为三路,第一路与高压模块的供电端连接,第二路与继电器K3中双刀双掷开关的一个公共触点连接,继电器K3中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,继电器K3中双刀双掷开关的另一个公共触点接地,所述继电器K3中双刀双掷开关的一个常开分触点经电阻R25与另一个常开分触点连接,继电器K3中线圈的一端接+20V电源,另一端接MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;第三路与继电器K4中双刀双掷开关的一个公共触点连接,继电器K4中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,继电器K4中双刀双掷开关的另一个公共触点接地,所述继电器K4中双刀双掷开关的一个常开分触点经电阻R27与另一个常开分触点连接,继电器K4中线圈的一端接+20V电源,另一端接MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

量程切换模块的输入端与继电器K2中双刀双掷开关的两个公共触点连接,继电器K2中双刀双掷开关的一个常闭分触点分为四路,第一路与继电器K2中双刀双掷开关的另一个常闭分触点连接,第二路经电阻R16接地,第三路经电容C23接地,第四路与电阻R15的一端连接,继电器K2中双刀双掷开关的一个常开分触点分为三路,第一路与继电器K2中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,第二路经电阻R21接地,第三路经电容C22接地;所述电阻R15的另一端分为三路,第一路经二极管D2接+12V电源,第二路经二极管D3接地,第三路与TL072型运算放大器U5A的同相输入端连接,所述U5A的反相输入端经电阻与所述U5A的输出端连接,所述U5A的输出端分为两路,第一路经电容C21接地,第二路与AD7609型模数转换芯片U3的49脚连接;

所述模数转换模块包括AD7609型模数转换芯片U3,所述U3的1脚接+5V电源,所述U3的2脚接地,所述U3的3脚经电阻R6接+5V电源,所述U3的4脚经电阻R5接+5V电源,所述U3的5脚接地,所述U3的6脚经电阻R4接+5V电源,所述U3的7脚经电阻R3接+5V电源,所述U3的8脚与IS281-4GB型光耦模块U7的2脚连接,所述U3的9脚和10脚与IS281-4GB型光耦模块U7的4脚连接,所述U3的11脚与IS281-4GB型光耦模块U7的6脚连接,所述U3的12脚与IS281-4GB型光耦模块U7的8脚连接;所述U3的13脚与IS281-4GB型光耦模块U9的2脚连接,所述U3的14脚与IS281-4GB型光耦模块U9的4脚连接,所述U3的15脚与IS281-4GB型光耦模块U9的6脚连接,所述U3的24脚与IS281-4GB型光耦模块U9的8脚连接;

所述发射机构测试单元还包括电流检测电路,所述电流检测电路包括+20V电流检测电路和-20V电流检测电路,电流检测电路采用电流传感器实现+20V和-20V供电回路的电流检测,所述电流检测电路的输出端经运算放大器处理后,送入第二数据采集卡的AD通道进行模数转换;所述+20V电流检测电路包括CSNE151-100型电流采集芯片U9,所述U9的1脚为+

20V电流采样输入端,所述U9的9脚分为三路,第一路接-12V电源,第二路经电容C45接地,第三路经电容C47接地,所述U9的10脚分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C40接地,第三路经电容C41接地,所述U9的11脚分为三路,第一路经电阻R44接地,第二路经电容C45接地,第三路经电阻R43与TL072型低噪声运算放大器U6A的同相输入端连接,所述U6A的反相输入端与所述U6A的输出端连接,所述U6A的4脚分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C38接地,第三路经电容C39接地;所述U6A的11脚分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C46接地,第三路经电容C48接地,所述U6A的输出端经电阻R42后分为两路,第一路经电容C42接地,第二路为所述+20V电流检测电路的输出端;

所述第二信号处理电路包括上激活信号处理模块、起转信号处理模块、角位置传感器信号处理模块、声信号处理模块、光信号处理模块、起转切除信号处理模块、气瓶激活信号处理电路、电池激活信号处理电路、档销及发动机点火信号处理电路、第一筒识别信号处理电路、第二筒识别信号处理电路和第三筒识别信号处理电路;所述第二信号处理电路包括运算放大器和与其连接的外围电路,所述角位置传感器信号处理模块包括电阻R37,所述电阻R37的一端为所述角位置传感器信号处理模块的信号输入端,所述角位置传感器信号处理模块的信号输入端接角位置传感器的信号输出端,所述电阻R37的另一端分为两路,第一路经电阻R39接地,第二路与TL072型运算放大器U8A的同相输入端连接,所述U8A的反相输入端分为两路,第一路经电阻R35接地,第二路经电阻R32与+20V电源连接,所述U8A的接地端接地,所述U8A的电源输入端分为三路,第一路与+20V电源连接,第二路经电容C35接地,第三路经电容C36接地,所述U8A的输出端分为两路,第一路依次经电阻R38、电阻R41接地,第二路与电阻R36的一端连接,所述电阻R36的另一端分为两路,第一路经电容C37接地,第二路为所述信号处理电路的输出端;

所述第二信号自检电路包括开关切换电路以及自检信号处理电路,所述自检信号处理电路包括电阻R86,所述电阻R86的一端为所述自检信号处理电路的信号输入端,所述信号输入端接主控芯片的OC2A引脚,所述电阻R86的另一端与TL072型运算放大器U26A的同相输入端连接,所述U26A的反相输入端分为两路,第一路经电阻R81接地,第二路经电阻R80与+

12V电源连接;所述U26A的电源输入端分为三路,第一路接+12V电源,第二路经电容C95接地,第三路经电容C94接地,所述U26A的接地端分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C104接地,第三路经电容C103接地,所述U26A的输出端经电阻R85后分为两路,第一路与TL072型运算放大器U26B的同相输入端连接,第二路经电阻R88接地,所述U26B的反相输入端与所述U26B的输出端连接,所述U26B的输出端与电阻R83的一端连接,所述电阻R83的另一端分为三路,第一路经电容C102接地,第二路与开关切换电路的输入端连接,第三路与第二开关切换电路的输入端连接;

所述开关切换电路的输入端分为五路,分别与继电器K33中第一六刀双掷开关的五个常开触点连接,所述继电器K33中第一六刀双掷开关的五个常闭触点分别与第二数据采集卡的信号输出端连接,所述继电器K33中第一六刀双掷开关的五个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接,所述继电器K33中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K33中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;

所述第二开关切换电路的输入端分为六路,分别与继电器K34中第二六刀双掷开关的六个常开触点连接,所述继电器K34中第二六刀双掷开关的六个常闭触点分别与第二数据采集卡的信号输出端连接,所述继电器K34中第二六刀双掷开关的六个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接,所述继电器K34中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K34中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接。

9.如权利要求1所述的导弹测试系统,其特征在于:所述目标模拟转台(6)包括目标模拟转台主体(15)和位于所述主体内的控制电路板(16),所述控制电路板包括主控模块,所述主控模块使用AT90CAN32型主控芯片U2,所述U2的1-4脚、6-10脚18-19脚、25-26脚、32-34脚、43脚、45-51脚悬空,所述U2的5脚以及15脚接计算机测控单元,所述U2的11脚经电阻R9后与TMC429-SOP24型步进电机控制芯片U3的10脚、TMC260-PA型水平步进电机驱动芯片U5的16脚以及TMC260-PA型垂直步进电机驱动芯片U6的16脚连接,所述U2的12脚经电阻R10后分别与所述U3的11脚、所述U5的15脚以及所述U6的15脚连接;所述U2的13脚经电阻R9后分别与所述U3的12脚、所述U5的14脚以及所述U6的14脚连接,所述U2的21、23以及24脚连接有时钟模块,所述U2的30以及31脚连接有CAN总线模块,所述U2的35脚经电阻R22与所述U3的

14脚连接,所述U2的36脚与所述U3的9脚连接,所述U2的37脚与所述U6的38脚连接,所述U2的38脚与所述U6的18脚连接,所述U2的39脚与所述U6的19脚连接,所述U2的40脚与所述U5的38脚连接,所述U2的41脚与所述U5的18脚连接,所述U2的42脚与所述U;的19脚连接,所述U2的44脚接电阻R27与电阻R26的结点,所述电阻R27的另一端接地,所述电阻R26的另一端与三极管Q2的基极连接,所述三极管Q2的发射极接地,所述三极管Q2的集电极与扬声器LS1的一端连接,所述LS1的另一端接VCC;

所述U2的61脚分为三路,第一路经电容C10接地,第二路经电阻R8接地,第三路与电阻R7的一端连接,电阻R7的另一端分为两路,第一路为+20V电源输出端,第二路与WRB2405S-

3WR2型电压变换芯片U1的2脚连接,所述U1的6脚接地,所述U1的5脚分为四路,第一路经电容C5接地,第二路经电容C6接地,第三路与电阻R4的一端连接,第四路为电源输出端,所述电阻R4的另一端经发光二极管LED1接地;

所述U2的60脚与电阻R6的一端连接,所述电阻R6的另一端分为三路,第一路与可变电阻R5的活动端连接,第二路与三极管Q1的集电极连接,第三路经电容C8接地,所述电阻R5的另一端经电阻R1后分为五路,第一路经电容C2接地,第二路经电容C3接地,第三路与电阻R2的一端连接,第四路与电阻R3的一端连接,第五路经电源VCC,三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极分为两路,第一路经电容C9接地,第二路分别与电容C7的一端以及电阻R2的另一端连接,所述电阻R3的另一端与所述电容C7的另一端连接后与音频采集模块的信号输出端连接;

所述U3的15脚与所述U5的42脚连接,所述U3的16脚与所述U5的41脚连接,所述U3的17脚与所述U6的42脚连接,所述U3的23脚与所述U6的41脚连接。

说明书 :

导弹测试系统

技术领域

[0001] 本发明涉及导弹测试装置技术领域,尤其涉及一种导弹测试系统。

背景技术

[0002] 导弹地面测试装置是在导弹发射前,对弹上各分系统及其总体进行全面的功能检查与监视,装定飞行参数,使导弹处于待命状态。导弹在发射前,虽已经过全面、细致的单元测试和综合测试,但为了保证导弹可靠且安全发射,在进入发射场之后,仍需进行一次测试,但测试项目要少而精。主要关键的检查项目包括弹上电源供电系统检查、火工品点火通路检查、通路阻值检查、点火时序测试和小回路动态测试等,如果在测试过程中发现参数超差或故障,应仔细分析,进行故障定位,并采取有效措施排除故障。
[0003] 早期的导弹地面综合测试系统采用手动测试或半自动测试,缺点是测试系统的体积大、便携性较差、测试过程复杂、所需设备较多、需要人为参与、效率低、测试与发射控制间隔时间长,并且人与被测导弹距离较近,存在安全性隐患。随着导弹自动测试技术的进步,由传统的手动或半自动测试转变为简洁的自动化测试势在必行。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够提高故障诊断率和维修效率的导弹测试系统。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种导弹测试系统,其特征在于:包括系统箱体,所述系统箱体内设置有计算机测控单元放置格、转台控制单元放置格、导弹性能测试单元放置格、发射机构测试单元放置格、目标模拟转台放置格、气瓶放置格、气路附件放置格、气瓶支架放置格、配套连接线缆放置格以及转台附件放置格,计算机测控单元位于所述计算机测控单元放置格内,转台控制单元位于所述转台控制单元放置格内,导弹性能测试单元位于所述导弹性能测试单元放置格内,发射机构测试单元位于所述发射机构测试单元放置格内,目标模拟转台放置在所述目标模拟转台放置格内,气瓶放置在所述气瓶放置格内,气路附件位于所述气路附件放置格内,气瓶支架位于所述气瓶支架放置格内,配套连接线缆位于所述配套连接线缆放置格内,转台附件位于所述转台附件放置格内,通过所述计算机测控单元、转台控制单元、导弹性能测试单元以及气源组件的配合完成导弹性能的测试;通过所述计算机测控单元以及发射机构测试单元的配合完成导弹发射机构的测试。
[0006] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:所述测试系统采用上位机+下位机程序控制的方式,降低了系统对上位机软件及数据采集卡硬件资源的依赖。将系统功能进行划分,上位机软件负责总体流程控制、数据处理及显示,下位机程序负责本单元内部的控制;该模式便于后期系统扩展,新的测试单元内部主要控制工作由内部下位机程序实现,通过通信接口与转台控制单元内的数据采集卡完成数据传输,降低对公共单元(转台控制)的硬件依赖。确保后期扩展过程中,转台控制单元能够满足系统需求。
[0007] 在发射机构安装板上,安装有倾角检测芯片,在进行发射机构内部倾角传感器性能测试时,利用外置的倾角检测芯片实时检测发射机构的倾斜角度,与内部发射机构倾角传感器输出数据进行对比,达到测试目的,测试方便。
[0008] 新的目标模拟转台内放置控制电路板,将转台控制部分从公共单元(转台控制单元)内移除,精简了转台控制单元内部结构,降低了驱动部件对系统内部干扰,提高了测试稳定性。通过通信方式实现转台转速调整、光源调节及其他控制功能,转台的控制全部靠内部控制电路板实现,不受外部其他硬件资源的限制。同时将导弹上的声音及光信号检测设计控制电路板上,通过通信方式发送声音及光信号状态,简化了产品测试电缆结构,便于后期系统扩展。
[0009] 所述测试系统直接选用步进电机驱动芯片及控制芯片,在主控芯片的控制下,实现电机驱动控制。该方式占用体积小,控制方便,可轻松的完成两个步进电机的驱动。
[0010] 各测试单元内部连接关系,在设计时均进行分解,确保各接插件连接电缆能够单独制作线束,不依赖箱体结构。不方便焊接的接插件,采用PCB板转接的方式,转换为方便使用的接插件,且各接插件连接关系简单,降低了电装人员的接线难度,提高了装配效率。

附图说明

[0011] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0012] 图1是本发明实施例所述测试系统的结构示意图;
[0013] 图2是本发明实施例中发射机构测试系统的原理框图;
[0014] 图3是本发明实施例所述导弹性能测试系统的原理框图;
[0015] 图4是本发明实施例中转台控制单元的结构示意图;
[0016] 图5是本发明实施例中转台控制单元的原理框图;
[0017] 图6是本发明实施例中转台控制单元的通信网络图;
[0018] 图7是本发明实施例中内部电源处理电路的原理图;
[0019] 图8是本发明实施例中转台控制单元主控电路原理图;
[0020] 图9是本发明实施例中转台控制单元内部程序流程图;
[0021] 图10是本发明实施例中转台控制单元内部掉电检测中断流程图;
[0022] 图11是本发明实施例中导弹性能测试单元的结构示意图;
[0023] 图12是本发明实施例中导弹性能测试单元的电气原理框图;
[0024] 图13是本发明实施例中导弹性能测试单元的内部电源处理电路原理图;
[0025] 图14是本发明实施例中导弹性能测试单元主控电路原理图;
[0026] 图15是本发明实施例中导通测试原理图;
[0027] 图16是本发明实施例中导弹性能测试单元的导通测量原理图;
[0028] 图17是本发明实施例中导弹性能测试单元声光控制电路原理图;
[0029] 图18a-18b是本发明实施例中导弹性能测试单元信号处理电路原理图;
[0030] 图19是本发明实施例中导弹性能测试单元起转及供电电路原理图;
[0031] 图20是本发明实施例中导弹性能测试单元电流检测电路原理图;
[0032] 图21a-21b是本发明实施例中导弹性能测试单元自检电路原理图;
[0033] 图22是本发明实施例中导弹性能测试单元内部程序流程图;
[0034] 图23是本发明实施例中导弹性能测试单元内部掉电检测中断程序流程图;
[0035] 图24是本发明实施例中发射机构测试单元的整体结构示意图;
[0036] 图25是本发明实施例中发射机构测试单元的电气原理框图;
[0037] 图26是本发明实施例中内部电源处理电路的原理图;
[0038] 图27是本发明实施例中发射机构测试单元主控电路原理图;
[0039] 图28是本发明实施例中发射机构测试单元导通测量电路原理图;
[0040] 图29是本发明实施例中发射机构测试单元绝缘测量电路原理图;
[0041] 图30是本发明实施例中发射机构测试单元供电及模拟负载电路原理图;
[0042] 图31是本发明实施例中发射机构测试单元电流检测电路原理图;
[0043] 图32a-32b是本发明实施例中发射机构测试单元信号处理电路原理图;
[0044] 图33a-33b是本发明实施例中发射机构测试单元自检电路原理图;
[0045] 图34是本发明实施例中发射机构测试单元内部程序流程图;
[0046] 图35是本发明实施例中发射机构测试单元内部掉电检测中断程序流程图;
[0047] 图36是本发明实施例中目标模拟转台整体结构示意图;
[0048] 图37是本发明实施例中目标模拟转台内部控制电路板安装结构图;
[0049] 图38a-38d是本发明实施例中目标模拟转台控制电路板原理图;
[0050] 图39是本发明实施例中旋转组件结构示意图;
[0051] 图40是本发明实施例中平行光管光路原理图;
[0052] 图41是本发明实施例中气源装置整体结构示意图;
[0053] 图42是本发明实施例中气瓶支架的结构示意图;
[0054] 图43是本发明实施例中系统软件组成框图;
[0055] 其中:1、系统箱体;2、计算机测控单元;3、转台控制单元;4、导弹性能测试单元;5、发射机构测试单元;6、目标模拟转台;7、气瓶;8、气瓶支架;9、转台控制单元箱体;10、导弹性能测试单元箱体;11、发射机构测试单元箱体;12、发射机构安装板;13、上盖板。

具体实施方式

[0056] 下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0057] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0058] 如图1所示,本发明实施例公开了一种导弹测试系统,包括系统箱体1,所述系统箱体内设置有计算机测控单元放置格、转台控制单元放置格、导弹性能测试单元放置格、发射机构测试单元放置格、目标模拟转台放置格、气瓶放置格、气路附件放置格、气瓶支架放置格、配套连接线缆放置格以及转台附件放置格。计算机测控单元2位于所述计算机测控单元放置格内,转台控制单元3位于所述转台控制单元放置格内,导弹性能测试单元4位于所述导弹性能测试单元放置格内,发射机构测试单元5位于所述发射机构测试单元放置格内,目标模拟转台6放置在所述目标模拟转台放置格内,气瓶7放置在所述气瓶放置格内,气路附件位于所述气路附件放置格内,气瓶支架8位于所述气瓶支架放置格内,配套连接线缆位于所述配套连接线缆放置格内,转台附件位于所述转台附件放置格内,通过所述计算机测控单元2、转台控制单元3、导弹性能测试单元4以及气源组件的配合完成导弹性能的测试;通过所述计算机测控单元2以及发射机构测试单元5的配合完成导弹发射机构的测试。
[0059] 使用笔记本作为所述计算机测控单元的主体,所述计算机测控单元2作为系统的上位机实现系统中各部分硬件功能控制、数据采集、系统维护及数据库管理功能;计算机测控单元通过USB接口与转台控制单元或发射机构测试单元进行通信,实现数据传输。
[0060] 如图3所示,为导弹性能测试系统的原理框图,其中所述转台控制单元的交流电源输入接口以及导弹性能测试的交流电源输入接口通过交流电源连接线与交流电源插座连接,所述计算机测控单元的交流电源输入端接口通过电源适配器与交流电源插座连接;所述转台控制单元的直流输入接口以及导弹性能测试单元的直流输入端接口通过直流供电电缆与直流供电模块的电源输入端连接;所述计算机测控单元与所述转台控制单元之间通过串口进行连接,所述转台控制单元与所述目标模拟转台之间通过转台控制接口双向连接,进行数据交互;所述转台控制单元与所述导弹性能测试单元之间通过数据采集接口双向连接,进行数据交互;所述导弹性能测试单元与所述目标模拟转台上导弹的数据采集接口连接;所述气瓶通过管路与充气转接头连接,通过所述气瓶内的气体为导弹制冷提供气源。
[0061] 所述导弹性能测试系统的测试流程如下:
[0062] 1)将计算机测控单元、转台控制单元、导弹性能测试单元、目标模拟转台、气瓶及相关附件从储运箱中取出,在操作台上正确展开。
[0063] 2)将转台控制单元及导弹性能测试单元通过数据采集电缆连接。
[0064] 3)将目标模拟转台通过转台控制电缆与转台控制单元转台控制接口连接。
[0065] 4)将转台控制单元通过USB数据线接入到计算机测控单元的USB接口中。
[0066] 5)将转台控制单元、导弹性能测试单元通过交流电源线接入到市电中,也可通过直流供电电缆接入到24V直流电源(输出电流大于12A)中。
[0067] 6)运行计算机测控单元上的导弹测试软件,完成导弹测试单元及转台单元自检。
[0068] 7)自检完成后,将导弹按要求放置在目标模拟转台上,将拾音器放置在导弹蜂鸣器处,将筒光检测传感器卡入到瞄准器上的光源处。
[0069] 8)将筒测试电缆一端插入到导弹测试单元产品接口中,另一端两个接插件分别接入到导弹的发控接口及测试接口中。
[0070] 9)将气瓶通过气管、充气头接入到供气接口中。
[0071] 10)在测试软件上,进入导通测试界面,点击导通测试按钮,完成导弹的静态电阻导通测试,测试完成后,自动保存数据,同时给出导通是否合格的结论,导通测试不合格,不进入电性能测试界面,导通测试合格后,进入电性能测试界面。
[0072] 11)打开气瓶阀门,在电性能测试界面上,点击开始按钮,开始电性能测试,根据软件流程,依次完成各项电性能参数测试,测试完成后,自动保存数据,同时给出是否合格的结论。
[0073] 12)测试完成后,关闭气瓶阀门。
[0074] 如图4所示,所述转台控制单元包括转台控制单元箱体9,箱体内部采用铝结构框架,其中五个面采用铝板折弯焊接后,与铝结构框架进行铆接,第六个面采用铝板安装密封条后,与框架通过螺钉安装。采用该种箱体结构,减少了箱体拼接面的数量,便于后期密封,起到防潮、防盐雾的效果。部分接插件通过密封垫安装,起到密封效果,无密封垫的电源插座及USB接口通过内部打胶的方式起到密封效果。转台控制单元前后两端安装尼龙罩,保持与便携式防空导弹装备综合检测系统中的单元外形结构一致,转台控制单元整体尺寸为330*225*110mm(不含提手),重量≯6Kg。数据采集卡的AD接口、DA、DO、DI及脉冲输出接口通过线连接到数据采集接口。机箱进行喷漆处理,颜色为GY06,设备侧面印有名称、研制生产单位等标志。
[0075] 如图5所示,第一交流输入接口内嵌到所述转台控制单元箱体9上,第一交流输入接口经第一电源开关与第一开关电源输入端连接,所述第一开关电源的输出端与第一电源处理电路的一个输入端连接,第一直流电源插座内嵌在所述转台控制单元箱体9上,所述第一直流电源插座与所述第一电源处理电路的另一个输入端连接,所述第一电源处理电路的输出端分为三路,第一路与转台控制接口的电源接线端子连接,第二路与第一主控芯片模块的电源电压检测接口连接,第三路与CAN通信芯片的电源输入端连接,所述主控芯片模块与CAN通信芯片之间双向连接,CAN通信芯片与所述转台控制接口双向连接,通过所述转台控制接口与所述目标模拟转台上的转台控制接口连接,USB接口以及数据采集接口内嵌到所述转台控制单元箱体9上,所述计算机测控单元通过所述USB接口与所述数据采集卡连接,导弹性能测试单元通过数据采集接口与所述数据采集卡连接,所述数据采集卡通过端口转换接插件与所述主控芯片模块的IO口连接,所述端口转换接插件与所述数据采集接口之间通过IO/CNT接口连接。
[0076] 表1转台控制单元对外接口
[0077]
[0078] 表2转台控制单元配套外部电缆
[0079]
[0080]  交流电源线及USB线采用标准货架产品,直流电源线、转台控制线及数据采集线AFK-250 和AFKP-250高温导线进行电缆制作,电缆尾部套装绿色的锦纶丝套管。转台控制单元配套电缆随转台控制单元一起放置在储运箱中,配套电缆总重量≯3Kg。
[0081] 内部电缆连接:为了提高转台控制单元的可靠性,降低电装接线复杂度,对内部电缆连接关系及连接方式进行优化,提高装配、调试效率。将数据采集卡的SISI-68芯插头通过电路板转接为J30J-37芯的插座,采用J30J-37芯插头自带的导线将节点连接到箱体上的数据采集接口中。将数据采集卡DO、DI引出的2.54双排针通过电路板转接为J30J-15芯的插座,采用J30J-15芯插头自带的导线将节点连接到箱体上的数据采集接口中。安装在箱体上的各插座及开关,均制作单独的线束后,再将插座及开关安装到箱体上,内部通过接插件进行连接,取消各插座及开关间直接采用导线相互连接的情况,便于装配。
[0082] 表3 内部转接电缆
[0083]
[0084] 内部工作流程:转台控制单元通过数据采集卡,接收上位机(计算机测控单元)的控制命令,一部分命令直接通过数据采集卡的IO口,实现后端硬件操作,另一部分命令通过主控芯片转发至目标模拟转台,实现与目标模拟转台的通信,同时数据采集卡将AD端口采集的数值返回至上位机进行处理。电路板上设计温度检测芯片及时钟芯片,上位机软件通过通信能够检测当前设备工作温度环境。时间芯片上电后自动计时,每次开机时,主控芯片存储上次测试时间,将测试时间进行累计存储,同时主控芯片内的EPPROM存储设备累计自检及测试次数,便于后期对设备可靠性进行统计分析。
[0085] 如图6所示,为内部通信回路,转台控制单元与计算机测控单元通过USB接口实现通信,与目标模拟转台通过CAN接口实现通信,与导弹性能测试单元通过IO口实现通信。上位机软件的通信命令通过USB数据线传输至转台控制单元的数据采集卡。数据采集卡的一组IO通过模拟SPI接口与转台控制单元内部的主控芯片通信,主控芯片通过CAN接口与目标模拟转台内的CAN通信接口连接,实现与目标模拟转台的通信。数据采集卡的另一组IO通过模拟SPI接口与导弹性能测试单元内部的主控芯片通信,完成导弹性能测试单元内部的IO扩展,实现内部硬件电路的控制。
[0086] 内部电源处理电路原理如图7所示,所述第一电源处理电路包括+24V电源模块、+12V电源模块以及+5V电源模块,所述+24V电源模块包括继电器K3,所述继电器K3的线圈与第一开关电源的+24V电源输出端连接,所述K3的单刀双掷开关的常闭触点与直流供电模块的+24V电源输出端连接,所述K3的单刀双掷开关的常开触点与第一开关电源的+24V电源输出端连接,所述K3的单刀双掷开关的公共触点分为三路,第一路为+24V电源输出端,第二路经电容C18接地,第三路经电容C16接地;
[0087] +12V电源模块包括接插件P1,所述接插件P1的1脚和2脚接第一开关电源的+24V电源输出端,所述P1的3脚和4脚接地,所述P1的1脚和2脚分为三路,第一路经电容C4接地,第二路经电容C3接地,第三路与24V转12V电源转换芯片U1的电源输入端连接,所述U1的1脚接地,所述U1的3脚与继电器K1的双刀双掷开关的一个常开触点连接,所述U1的4脚与继电器K1的双刀双掷开关的另一个常开触点连接;所述K1的线圈一端与第一开关电源的+24V电源输出端连接,另一端接地;所述K1的双刀双掷开关的一个常闭触点与第一开关电源的+12V电源输出端连接,所述K1的双刀双掷开关的另一个常闭触点接地,所述K1的双刀双掷开关的一个公共接线端分为四路,第一路为+12V电源输出端,第二路经电容C2接地,第三路经电容C1接地,第四路依次经电阻R1、电阻R2接地,电容C5与电阻R2并联;
[0088] +5V电源模块包括电压转换芯片U4,所述U4的1脚分为三路,第一路经电容C9接地,第二路经电容C10接地,第三路与直流供电模块的+12V电源输出端连接,所述U4的4脚接地,所述U4的3脚与继电器K2的双刀双掷开关的一个常闭触点连接,所述继电器K2的双刀双掷开关的另一个常闭触点接地;24V转5V电压转换模块U6的1脚接地,所述U6的2脚与第一开关电源的+24V电源模块的输出端连接,所述U6的3脚与所述继电器K2的双刀双掷开关的一个常开触点连接,所述U6的5脚与所述继电器K2的双刀双掷开关的另一个常开触点连接,所述继电器K2的双刀双掷开关的一个公共触点分为四路,第一路为+5V电源输出端,第二路经电容C14接地,第三路经电容C13接地,第三路依次经电阻R9、电阻R10后接地,电容C15与电阻R10接地;所述K2的线圈一端与第一开关电源的+24V电源输出端连接,另一端接地。
[0089] 转台控制单元可使用外部交流电源或24V直流电源供电。当转台控制单元通过220V交流电源供电时,开关电源为转台控制单元提供+24V及+12V电源,经内部电路处理后,再转换一个+5V电源,一共三组电源,供内部电路及目标模拟转台使用。当转台控制单元通过外部+24V电源供电时,经内部电路处理后,再转换+12V及+5V两组电源,一个三组电源,供内部电路及目标模拟转台使用。
[0090] 采用三个继电器实现内、外部电源供电切换,继电器均采用24V继电器,继电器线圈与外部供电回路连接。内部电源供电通过继电器K1、K2、K3的常闭触点,送到后端电路进行处理;外部电源供电时,继电器常开触点闭合,外部电源接入到后端电路进行处理。外部直流电源供电时,为了提高电源的适应性,采用24V输入的DC-DC模块实现电源转换,该类型DC-DC模块具有19 36V宽范围的电压输入,能够较好的适应外部电源的变化。~
[0091] 主控芯片外围电路如图8所示,所述主控芯片模块包括AT90CAN32型主控芯片U7,所述U7的30脚经电阻R18与TD501MCANFD型CAN总线芯片U8的1脚连接,所述主控芯片U7的31脚经电阻R17与所述U8的2脚连接;所述U8的3脚接地,所述U8的4脚接+5V电源,所述U8的5脚悬空,所述U8的6脚和7脚为总线连接端,所述主控芯片U7的48脚分为两路,第一路经电阻R12接地,第二路经电阻R11与三极管Q1的基极连接,所述Q1的发射极接地,所述Q1的集电极与蜂鸣器LS1的接地端连接,所述蜂鸣器LS1的电源输入端与+12V电源连接。
[0092] 主控芯片通过+5V电源供电,数据采集卡的IO10、IO11及II3分别与主控芯片的PB2、PB1、PB3端口连接,该三组端口通过模拟SPI通信模式,实现数据采集卡与主控芯片的数据传输。主控芯片通过CAN控制接口PD5及PD6连接CAN接口模块实现与目标模拟转台的CAN通信。主控芯片的EPPROM中利用30个字节存储转台控制单元累计运行时间、自检合格次数、自检不合格次数、测试次数、最后三次测试时间。
[0093] 数据采集卡:数据采集卡是系统的核心部件,负责系统硬件控制及数据采集功能,需具备较多的资源以满足系统软硬件需求。
[0094] 数据采集卡通过USB接口与计算机测控单元连接。数据采集卡,AD是16位,总采样率500KS/s,32个高密度通道,4MS(采样点)硬件FIFO,满足实时采集和传输;1通道计数器/脉冲发生器(定时器),可产生数字脉冲波形,实现丰富的计数功能;16通道低速16位DA,可用于需要多种控制电压的场合;数据采集卡还支持12路DI和12路DO。
[0095] 采用外置电源供电以降低计算机测控单元USB接口的输出功耗,软件支持VC、VB及Labview,支持Windows操作系统,资源能够满足软硬件需求。
[0096] 数据采集卡的32路AD通道、2路DA、10路DO、3路DI及1路脉冲发生器均通过数据采集接口引出,能够满足各型便携式防空导弹测试单元的扩展需要。
[0097] 开关电源:为了减小电源体积及重量,采用开关电源加滤波的方式为转台控制单元内部控制电路及目标模拟转台提供电源。开关电源输入电压为交流220V,采用两路输出,一路24V电压输出,供目标模拟转台使用,输出电流不小于4A;另一路12V电压输出,供内部控制电路使用,电流不小于2A。
[0098] 开关电源采用北京承力电源有限公司生产的内置浪涌抑制及滤波电路的CEA系列电源,输出电压为12&24V,输出电流为3.33&4.58A,总输出功率150W。该电源具有宽电压输入范围、输入宽频噪声滤波器、快速动态响应、输入浪涌抑制电路,方便的接线端子出现方式、符合UL1950及IEC950安全规程等特性。输出稳压精度为±1%,电压调整率为±0.2%,负载调整率为±0.5%,温度变化率为±0.02%/℃。该电源具有工业级和军级两种规格选用,MTBF > 500000 hrs。工业级工作温度范围-25℃ +85℃,存储温度范围-45℃ +105℃。军级~ ~工作温度范围-40℃ +85℃,,存储温度范围-55℃ +105℃。根据系统环境适应性要求,选用~ ~
工业级电源即可满足要求,后期需提高环境适应性时,采购军级的电源即可满足升级需求。
[0099] DC-DC模块:为了便于在野外使用,转台控制单元增加了24V直流电源输入接口,内部通过两个DC-DC模块进行电源转换,提供+12V及+5V电源,可在无法正常提供交流电源的情况下,利用外置的直流电源进行供电。该电源模块具有18 36V的宽电压输入范围,输入端~内置π型滤波器,电压输出精度为±1%,满载输出功率为10W,转换效率大于80%,采用金属外壳散热,能够满足使用要求。该DC-DC模块工作温度范围-40℃ +85℃,存储温度范围-40℃~ ~
+125℃,具有良好的屏蔽抗干扰性能及电磁兼容性,能够满足系统提出的环境适应性要求。
该DC-DC模块MTBF为200000h,能够满足系统提出的可靠性要求。
[0100] 温度采集:利用LM75是一个高度IIC接口的温度传感器,可以在-55℃ +125℃的温~度范围内将温度直接转换为数字信号,并可实现0.125℃的精度。主控芯片通过IIC总线直接读取其内部寄存器中的数据,并可通过IIC对4个数据寄存器进行操作,以设置成不同的工作模式。
[0101] 计时时钟:采用DS1302作为转台控制单元的实时时钟芯片,DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,他可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V 5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通~信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
[0102] 主控器:采用AT90CAN32单片机作为主控器,该单片机是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。AT90CAN32有如下特点:32K字节的系统可编程Flash,1K字节的导弹PROM,2K字节的SRAM,53个通用I/O口线,32个通用工作寄存器,三输出比较或16位PWM输出,可编程串行USART,面向字节的两线串行接口,10位8路ADC,具有片内振荡器的可编程看门狗定时器,一个SPI串行端口,工作电压为2.7-5.5V,工作温度范围-40℃~+85℃,一个CAN控制器,能够满足使用需求。
[0103] 接插件:直流电源供电接口及转台控制接口,采用Y11系列圆形电连接器,该电连接器符合GJB101A-1997标准,适用于战略武器系统、航天卫星系统、航空航海运输工具、通讯和检测系统等的电信号连接。具有快速连接和快速分离、体积小、重量轻等诸多优点的内卡口式锁紧的圆形电连接器。接触件为焊接式,壳体具有密封、防尘和防雨的性能。安装方式选用法兰盘式安装。接插件对数2~61芯,能够满足实际需求。
[0104] Y11系列圆形电连接器的使用环境条件如下,工作温度:-55℃~125℃;相对湿度:40℃时相对湿度90 95%;防雨:降雨量5mm/min;机械寿命:插拔≥500次;1mm直径插针额定~
电流为5A;1.5mm直径插针额定电流为10A;绝缘电阻在潮湿及淋雨条件下不低于20MΩ;产品的环境条件能够满足使用要求。
[0105] 外部数据采集接口采用J36A-52ZJ矩形电连接器,该系列电连接器执行Q/HD20038-2007详细规范,属于仪器式电连接器。具有体积小、密度高、规格齐全、双保险锁紧结构,可靠性高等优点,端接形式选用焊接式结构。广泛应用于航天、航空、兵器、舰船、通讯、计算机等行业的设备仪器舱内部电信号连接。
[0106] J36A系列矩形电连接器的使用环境条件如下,工作温度:-55℃~125℃;相对湿度:40℃时相对湿度90 95%;机械寿命:插拔≥500次;插针额定电流为5A;绝缘电阻在潮湿~条件下不低于50MΩ;耐电压在潮湿条件下不低于500V;产品的环境条件能够满足使用要求。
[0107] 内部转接及信号传输采用J30J系列维矩形电连接器,该连接器符合GJB2446标准,采用铝合金外壳与各种铝合金尾夹;采用绞线式插针,单个接触件接触点达7个,提高了产品的接触可靠性。
[0108] J30J系列微矩形电连接器的使用环境条件如下,工作温度:-55℃~125℃;相对湿度:40℃时相对湿度90 95%;机械寿命:插拔≥500次;插针额定电流为3A;接触电阻不大于~10mΩ;绝缘电阻不低于5000MΩ;介质耐压为800V;产品的环境条件能够满足使用要求。
[0109] 内部软件设计:主控芯片内的程序采用C语言进行编写,使用AVR Studio集成开发环境进行开发,该开发环境包括了编译器、调试功能、串行、并行下载功能和JTAG ICE仿真等功能。它及汇编语言编译、软件仿真、芯片程序下载、芯片硬件仿真等一系列基础功能,与任一款高级语言编译器配合使用即可完成高级语言的产品开发调试,可在Win7系统下运行。
[0110] 上电初始化完成后,主控芯片读取内部导弹PROM上次运行时间存储数据,进行累计存储。
[0111] 转台控制单元内部单片机执行温度及电压自检程序,若自检异常则进行报警提示。自检正常,发出正常提示音后,等待上位机命令。
[0112] 主控程序等待上位机软件的命令,根据命令执行相应的控制程序。
[0113] 转台控制单元内部程序流程如图9所示。主芯片外部中断接有掉电检测电路,当外部掉电,触发外部中断时,进入中断程序,执行连续运行时间读取及存储程序,完成数据存储。程序流程如图10所示。
[0114] 导弹性能测试单元内置开关电源、DC-DC转换电路、控制电路板、起转模块等,通过筒测试电缆与连接,为工作提供激励信号,同时将反馈的信号输入到内部信号处理电路;通过数据采集电缆与转台控制单元连接,接收转台控制单元的控制,同时将信号处理电路处理后的信号传输到转台控制单元内进行模数转换,完成筒的控制及数据采集功能。
[0115] 导弹性能测试单元整体结构如图11所示,内部起转模块安装在主控电路板上,实现筒的起转控制,主控电路板上电路完成筒的供电、控制、信号处理及通信等功能。电路板上的控制及信号输出端口通过接插件引出到数据采集接口上。筒上的端口通过接插件转接到电路板插座上。机箱进行喷漆处理,颜色为GY06,设备侧面印有名称、研制生产单位等标志。
[0116] 所述导弹性能测试单元包括导弹性能测试单元箱体10,如图12所示,第二交流输入接口内嵌到所述导弹性能测试单元箱体10上,第二交流输入接口经第二电源开关与第二开关电源与第一DC-DC转换电路的一个电源输入端连接,所述第一DC-DC转换电路的输出端的第一路与第二电源处理电路的输入端连接,所述第一DC-DC转换电路的输出端的第二路与起转模块的电源输入端连接,第二直流电源插座内嵌在所述导弹性能测试单元箱体10上,所述第二直流电源插座与所述第一DC-DC转换电路的另一个输入端连接,所述第二电源处理电路的输出端分为若干路,通过所述第二电源处理电路为所述导弹性能测试单元中需要供电的单元提供工作电源;第二主控芯片模块分别与导通测量电路、信号自检电路、信号处理电路以及通信电路双向连接,第二数据采集接口内嵌在所述导弹性能测试单元箱体10上,通过连接线与所述转台控制单元上的数据采集接口连接,导弹测试传感器通过数据采集电缆与所述箱体上的导弹测试数据采集接口连接,所述导弹测试数据采集接口通过所述通信电路与所述信号处理电路双向连接,所述信号处理电路通过所述信号自检电路与通道选择电路双向连接,所述通道选择电路通过所述导通测量电路与所述第二主控芯片双向连接。
[0117] 表4导弹性能测试单元对外接口
[0118]
[0119] 表5导弹性能测试单元配套外部电缆
[0120]
[0121] 交流电源线采用标准货架产品,直流电源线及筒测试电缆采用AFK-250 和AFKP-250高温导线进行电缆制作,电缆尾部套装绿色的锦纶丝套管。导弹性能测试单元配套电缆随测试单元一起放置在储运箱中,配套电缆总重量≯3Kg。
[0122] 内部电缆连接:为了提高导弹性能测试单元的可靠性,降低电装接线复杂度,对内部电缆连接关系及连接方式进行优化,提高装配、调试效率。将数据采集口的52芯接插件分出两个插头,一个15芯插头连接到电路板组合上,提供IO控制接口,另一个37芯插头连接到电路板组合上,进行模拟量采集。将产品接口的信号分出两个插头,一个25芯插头主要引出导通节点,另一个37芯插头主要引出电性能节点。两个插头分别接入到电路板组合对应的插座上。安装在箱体上的各插座及开关,均制作单独的线束后,再将插座及开关安装到箱体上,内部通过接插件进行连接,取消各插座及开关间直接采用导线相互连接的情况,便于装配。
[0123] 表6内部转接电缆
[0124]
[0125] 导弹性能测试单元内部主控芯片通过数据采集接口接收转台控制单元的串行通信命令,将命令转换为继电器控制信号,电路板组合在控制信号的作用下,由内部电源提供上及测试单元内部所需的电压,控制完成电源加电、陀螺起转等动作,信号处理电路依次完成起转电流、稳速电流检测及信号检测功能。
[0126] 电路组合上设计有自检信号源发生电路及自检切换电路,在上位机软件的间接控制下,能够按照程序,将自检信号依次送入各信号通道,完成内部自检工作。自检时可检测当前产品电缆的连接情况,检测到有电缆连接时,将出提示框,提示操作人员确保未连接被测对象。
[0127] 主控芯片连接有时钟芯片,上电后自动计时,每次开机时,主控芯片存储上次测试时间,将测试时间进行累计存储,同时主控芯片内的EPPROM存储设备累计自检及测试次数,便于后期对设备可靠性进行统计分析。
[0128] 内部电源处理电路原理如图13所示,所述第二电源处理电路包括+5V直流电源模块、+12V直流电源模块以及+3.3V直流电源模块;所述+5V直流电源模块包括VRB24S05型直流电压转换芯片U1,所述U1的2脚分为三路,第一路与第二开关电源的+24V直流电源输出端连接,第二路经电容C6接地,第三路经电容C4接地,所述芯片U1的3脚与继电器K1中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,所述芯片U1的5脚与继电器K1中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K1中双刀双掷开关的一个常闭分触点与内部+5V电源连接,所述继电器K1中双刀双掷开关的另一个常闭分触点接地,所述继电器K1中双刀双掷开关的一个公共触点分为三路,第一路为直流+5V电源输出端,第二路经电容C2接地,第三路经电容C1接地,所述继电器K1中线圈的一端接第二开关电源的+24V直流电源输出端,所述继电器K1中线圈的另一端接地;
[0129] 所述+12V直流电源模块包括VRB24S12型直流电压转换芯片U2,所述U2的1脚接地,所述U2的2脚接+24V直流电源,所述U2的3脚分为三路,第一路为+12V直流电源输出端,第二路经电容C8接地,第三路经电容C7接地;
[0130] 所述+3.3V直流电源模块包括24S05-6W型直流电压转换芯片U5,所述U5的1脚接地,所述U5的2脚接+24V直流电源,所述U5的5脚接地,所述U5的3脚分为四路,第一路为+5V电源输出端,第二路经电容C23接地,第三路经电容C21接,第四路与AMS1117-3.3V型电源芯片U6的3脚连接,所述U6的1脚接地,所述U6的2脚分为三路,第一路经电容C24接地,第二路经电容C22接地,第三路为3.3V电源输出端。
[0131] 导弹性能测试单元可使用外部交流电源或24V直流电源供电,内部直流电源处理部分由两部分组成,电源选择电路:采用三个继电器实现内、外部电源供电切换,继电器均采用24V继电器,继电器线圈与外部供电回路连接。当测试单元使用外部24V电源供电时,电源选择继电器闭合,将24V电源送入到DC-DC模块中,转换为符合要求的+20V、-20V及+5V电源电路,为测试单元供电。该类型DC-DC模块具有19 36V宽范围的电压输入,能够较好的适~应外部电源的变化。当测试单元使用内部开关电源供电时,电源选择继电器不动作,开关电源输出的+20V、-20V及+5V电源为测试单元供电。电源转换电路:利用+24V输入电压或+20V输入电压,通过DC-DC模块转换出电路板组合所需的±12V、+5V及+3.3V电压供电路板组合使用。
[0132] 主控芯片外围电路如图14所示,所述第二主控芯片模块包括AT90CAN32型主控芯片U21,所述U21的PB1以及PB2端口通过数据采集电缆与数据采集卡的DO口连接,PB3与数据采集卡的DI口相连,通过模拟SPI通信格式与上位机软件实现数据传输;四个MC1413型继电器驱动芯片分别通过一个74HC245缓冲器与主控芯片U21的IO端口连接,实现对继电器的控制;主控芯片U21通过PF4、PF5和PF6端口实现时钟芯片的初始化配置及时钟读取。
[0133] 主控芯片的PB1、PB2端口通过数据采集电缆与数据采集卡的DO口相连,PB3与数据采集卡的DI口相连,通过模拟SPI通信格式与上位机软件实现数据传输。继电器驱动芯片MC1413通过缓冲器74HC245与主控芯片的IO端口连接,实现继电器的控制。主控芯片通过PF4、PF5、PF6端口实现时钟芯片的初始化配置及时钟读取。主控芯片的EPPROM中利用30个字节存储导弹性能测试单元累计运行时间、自检合格次数、自检不合格次数、测试次数、最后三次测试时间。EPPROM中储存数据说明如表7所示。
[0134] 表7导弹性能测试单元内部导弹PROM存储数据
[0135]
[0136] 导通测量电路:导通测量电路主要采用Fluke45的测量原理,实现的11项导通阻值测试。
[0137] Fluke45导通测量原理:Fluke45电阻电路原理图如图15所示。
[0138] 电阻测量采用的是比率电阻技术,一个电压源与基准电阻(A1Z1)和待测电阻串联,由于通过所有电阻的电流相同,因此待测电阻的阻值就取决与基准电阻和待测电阻上压降的比率。
[0139] 在模拟测量处理其中,根据量程的不同,将切换不同的电压源和基准的电阻,具体关系表如表8所示:
[0140] 表8Fluke导通测量量程
[0141]
[0142] 导弹性能测试单元导通测试原理:根据导通测试技术要求及测试结果,将导通测试量程分为3档,第一档为100Ω/300Ω档,第二档为10KΩ/30KΩ,第三档为100KΩ/300KΩ,即可实现11项导通项目测试。利用数据采集卡DA通道产生的电压作为导通测试的电压源,通过量程选择继电器切换对应的基准电阻,通过通道切换继电器将被测回路串联至测量回路中,在电压源端及被测回路高端读取模拟量电压,利用比率法进行计算,即可得出被测回路阻值。具体电路如图16所示。
[0143] 测量过程控制关系如表9所示:
[0144] 表9导弹性能测试单元内部导通测量控制
[0145]
[0146] 如图16所示,所述导通测量电路包括基准电压模块、标准电阻选择模块以及通道切换继电器模块,数据采集卡的DA输出电压与所述基准电压模块中的输入端DA0连接,所述DA0分为四路,第一路经电容C15接地,第二路经电容C14接地,第三路经反向二极管D3接地,第四路经电阻R1与TL072型低噪声放大器U4A的同相输入端连接,所述U4A的反相输入端与所述U4A的输出端连接,所述U4A的电源输入端分为三路,第一路接+5V电源,第二路经电容C5接地,第三路经电容C3接地;所述U4A的接地端接地,所述U4A的输出端分为两路,第一路经电容C13接地,第二路与所述标准电阻选择模块的输入端连接;
[0147] 所述标准电阻选择模块的输入端分为三路,第一路经标准电阻R6后又分为两路,第一路与继电器K14中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K14中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K14中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K14中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K14的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K14的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0148] 所述标准电阻选择模块输入端的第二路经标准电阻R14后又分为两路,第一路与继电器K18中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K18中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K18中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K18中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K18的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K18的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0149] 所述标准电阻选择模块输入端的第三路经标准电阻R26后又分为两路,第一路与继电器K22中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K22中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K22中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K22中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K22的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K22的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0150] 通道切换继电器模块包括红外信息模块、第一基准模块、紫外信息模块、舵控模块、第二基准模块、导弹在位信息模块、+5V电源模块、+20V电源模块、角位置传感器模块、起转信号模块以及-20V电源模块,所述红外信息模块包括继电器K4,所述继电器K4中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K4中双刀双掷开关的一个常开分触点与红外信息处理电路的信号输出端连接,所述继电器K4中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K4中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K4中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K4中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K4中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0151] 所述第一基准模块包括继电器K5,所述继电器K5中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K5中双刀双掷开关的一个常开分触点与第一基准电压电路的信号输出端连接,所述继电器K5中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K5中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K5中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K5中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K5中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0152] 所述紫外信息模块包括继电器K11,所述继电器K11中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K11中双刀双掷开关的一个常开分触点与紫外信息处理电路的信号输出端连接,所述继电器K11中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K11中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K11中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K11中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K11中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0153] 所述第二基准模块包括继电器K12,所述继电器K12中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K12中双刀双掷开关的一个常开分触点与第二基准电压电路的信号输出端连接,所述继电器K12中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K12中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K12中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K12中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K12中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0154] 所述第二舵控模块包括继电器K6,所述继电器K6中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K6中双刀双掷开关的一个常开分触点与第二舵控信号处理电路的信号输出端连接,所述继电器K6中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K6中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K6中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K6中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K6中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0155] 所述导弹在位信息模块包括继电器K15,所述继电器K15中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K15中双刀双掷开关的一个常开分触点与导弹在位信号处理电路的信号输出端连接,所述继电器K15中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K15中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K15中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K15中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K15中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0156] 所述+5V电源模块包括继电器K16,所述继电器K16中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K16中双刀双掷开关的一个常开分触点与+5V电源的输出端连接,所述继电器K16中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K16中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K16中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K16中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K16中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0157] 所述+20V电源模块包括继电器K17,所述继电器K17中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K17中双刀双掷开关的一个常开分触点与+20V电源的输出端连接,所述继电器K17中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K17中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K17中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K17中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K17中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0158] 所述角位置传感器模块包括继电器K19,所述继电器K19中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K19中双刀双掷开关的一个常开分触点与角位置信号处理电路的信号输出端连接,所述继电器K19中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K19中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K19中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K19中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K19中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0159] 所述起转信号模块包括继电器K20,所述继电器K20中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K20中双刀双掷开关的一个常开分触点与起转信号处理电路的信号输出端连接,所述继电器K20中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K20中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K20中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K20中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K20中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0160] 所述-20V电源模块包括继电器K21,所述继电器K21中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K21中双刀双掷开关的一个常开分触点与-20V电源的输出端连接,所述继电器K21中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地,所述继电器K21中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接,所述继电器K21中双刀双掷开关的一个公共触点接地,所述继电器K21中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K21中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接。
[0161] 数据采集卡的DA输出电压送至AD26进行确认,确保输出电压的准确型及稳定性,通过AD26及AD27采样的结果,根据公式换算即可得出被测回路阻值。导通测量电路单独占用主控芯片的14个IO口,数据采集卡的1个DA通道,2个AD通道。
[0162] 声光控制:主控组合中利用继电器实现筒的声光控制,如图17所示,继电器闭合后,将发控接口的第14点(声信号)接入到+20V电源中,蜂鸣器发声;将发控接口的第15点(光信号)接入到GND中,光信号指示灯点亮。
[0163] 信号处理电路:信号处理电路主要由运放及外围电路组成,根据测试项目要求,主要完成上12路信号处理,红外信息信号、红外程控信号、紫外信息信号、紫外程控信号、基准一、基准二、抬头指令、导引信号、φ角信号、跟踪信号、舵控信号2及角速率反馈等。
[0164] 如图18a-图18b所示,所述信号处理电路包括导引信号处理模块、抬头指令信号处理模块、红外信号处理模块、紫外信号处理模块、红外程控信号处理模块、紫外程控信号处理模块、跟踪信号处理模块、角信号处理模块、第一基准信号处理模块、第二基准信号处理模块、角速率反馈信号处理模块以及舵控信号处理模块;所述信号处理模块的输入端经所述导通测量电路与所述主控芯片的相应输出端连接,或所述信号处理模块的输入端与相应的信号采集模块的信号输出端连接,所述导引信号处理模块的信号输入端分为两路,第一路经电阻R25与低噪声运算放大器的同相输入端连接,第二路经电阻R28接地,低噪声运算放大器的反相输入端与低噪声运算放大器的信号输出端连接,所述低噪声运算放大器的电源输出端与分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C33接地,第三路经电容C32接地;所述低噪声运算放大器的接地端分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C37接地,第三路经电容C36接地;所述低噪声运算放大器的输出端经电阻R23后分为两路,第一路经电容C35接地,第二路为所述导引信号处理模块的信号输出端,其它信息处理模的具体电路结构与所述导引信号处理模块的电路结构类似。
[0165] 起转及供电电路:起转及供电电路含上供电控制电路及起转模块,上供电采用普军级继电器实现控制,起转模块采用804所委托上海麟科电子科技有限责任公司生产的起转电路板,实现导弹的起转控制,确保起转过程与随装配套的检测车一致,原理图如图19所示。
[0166] 起转电路中通过K2、K9、K3实现导弹+20V、-20V、+5V供电控制。起转模块端口定义如表10所示:
[0167] 表10 导弹性能测试单元起转模块说明
[0168]
[0169] 电流检测电路采用霍尼韦尔的电流传感器实现上+20V、-20V及+5V供电回路的电流检测,检测电流范围为0 6A。输出端经运放处理后,送入数据采集卡的AD通道进行模数转~换。具体电路如图20所示。
[0170] 如图20所示,所述电流检测电路包括+20V电流检测电路、-20V电流检测电路以及+5V电流检测电路,电流检测电路采用电流传感器实现+20V、-20V及+5V供电回路的电流检测,所述电流检测电路的输出端经运算放大器处理后,送入数据采集卡的AD通道进行模数转换;所述+20V电流检测电路包括CSNE151-100型电流采集芯片U9,所述U9的1脚为+20V电流采样输入端,所述U9的9脚分为三路,第一路接-12V电源,第二路经电容C45接地,第三路经电容C47接地,所述U9的10脚分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C40接地,第三路经电容C41接地,所述U9的11脚分为三路,第一路经电阻R32接地,第二路经电容C43接地,第三路经电阻R30与TL072型低噪声运算放大器U8A的同相输入端连接,所述U8A的反相输入端与所述U8A的输出端连接,所述U8A的4脚分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C39接地,第三路经电容C38接地;所述U8A的11脚分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C44接地,第三路经电容C46接地,所述U8A的输出端经电阻R29后分为两路,第一路经电容C42接地,第二路为所述+20V电流检测电路的输出端。
[0171] 通信模块:通信模块内部与主控芯片连接,接受主控芯片的控制,外部通讯接口与上CAN接口连接,在主控芯片的程序控制下,实现上数据的解析,能够通过数据分析判断的目标捕获状态。主控芯片通过模拟SPI接口与数据采集卡完成串口通信,最终数据转发至上位机进行显示。
[0172] 自检电路:产品电缆插头内部两个引脚短接,当插头插入到产品插座上时,数据采集卡的AD28引脚能够测得一定电压,通过该方式判断电缆有无连接,在自检时给出确认提示。自检电路为了实现导弹性能测试单元内部电源、电路板组合性能是否正常,同时对内部导线连接关系是否正常进行检测。确保在进行导弹性能测试前,设备状态完好。内部自检按照组成情况主要分电源自检、电流检测电路自检、起转模块自检、导通测量电路自检、信号处理电路自检及通信模块自检六部分。将各路电源电压通过电阻分压至-10V +10V范围内,~送入到数据采集卡的AD端口进行模数转换。电流检测电路及起转模块自检时,供电继电器闭合,K10,K20闭合将模拟负载接入到供电及起转回路中,主控芯片的OC1A脉冲输出端口,模拟输出60 100HZ的波形,模拟起转过程,在过程中,测量电流传感器的输出信号,同时在~
频率为95HZ时,起转电路应能断开。
[0173] 导通测量电路自检时,继电器K23、K24、K25、K26继电器闭合,将各测试项目回路短接,通过闭合量程选择继电器及通道选择继电器,测量各回路短接状态,判断导通测量电路的工作状态。信号处理电路自检时,闭合K25及K26继电器,主控芯片的OC2A产生100HZ的方波,经处理后,产生幅值为±8V,频率为100HZ的双极性波形,送入到各信号处理电路,数据采集的对应AD输入通道应能检测到符合要求的波形。通信模块通过主控芯片能否完成内部初始化配置完成自检。自检电路原理图如图21a-图21b所示。
[0174] 如图21a-图21b所示,所述自检电路包括开关切换电路以及自检信号处理电路,所述自检信号处理电路包括电阻R82,所述电阻R82的一端为所述自检信号处理电路的信号输入端,所述信号输入端接主控芯片的OC2A引脚,所述电阻R82的另一端与TL072型运算放大器U25A的同相输入端连接,所述U25A的反相输入端分为两路,第一路经电阻R75接地,第二路经电阻R74与+12V电源连接;所述U25A的电源输入端分为三路,第一路接+12V电源,第二路经电容C99接地,第三路经电容C98接地,所述U25A的接地端分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C106接地,第三路经电容C105接地,所述U25A的输出端经电阻R81后分为两路,第一路与TL072型运算放大器U25B的同相输入端连接,第二路经电阻R84接地,所述U25B的反相输入端与所述U25B的输出端连接,所述U25B的输出端与电阻R78的一端连接,所述电阻R78的另一端分为三路,第一路经电容C103接地,第二路与第一开关切换电路的输入端连接,第三路与第二开关切换电路的输入端连接;
[0175] 所述第一开关切换电路的输入端分为六路,分别与继电器K25中第一六刀双掷开关的六个常开触点连接,所述继电器K25中第一六刀双掷开关的六个常闭触点分别与数据采集卡的信号输出端连接,所述继电器K25中第一六刀双掷开关的六个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接,所述继电器K25中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K25中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0176] 所述第二开关切换电路的输入端分为六路,分别与继电器K26中第二六刀双掷开关的六个常开触点连接,所述继电器K26中第二六刀双掷开关的六个常闭触点分别与数据采集卡的信号输出端连接,所述继电器K26中第二六刀双掷开关的六个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接,所述继电器K26中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K26中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接。
[0177] 开关电源:为了减小电源体积及重量,采用开关电源加滤波的方式为转台控制单元内部控制电路及目标模拟转台提供电源。开关电源输入电压为交流220V,输出+20V、-20V及+5V三路电源,供导弹性能测试单元使用,同时为导弹提供电源。开关电源输出电压为±20V &+5V,±20V输出电流不小于6A;+5V输出电流不小于2A。该电源具有宽电压输入范围、输入宽频噪声滤波器、快速动态响应、输入浪涌抑制电路,方便的接线端子出现方式、符合UL1950及IEC950安全规程等特性。输出稳压精度为±1%,电压调整率为±0.2%,负载调整率为±1%,温度变化率为±0.02%/℃。
[0178] 该电源具有工业级和军级两种规格选用,MTBF > 500000 hrs。工业级工作温度范围-25℃ +85℃,存储温度范围-45℃ +105℃。军级工作温度范围-40℃ +85℃,存储温度范~ ~ ~围-55℃ +105℃。
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[0179] DC-DC模块:该电源模块具有18 36V的宽电压输入范围,电压输出精度为±1%,输~出电流大于6A,转换效率大于85%,采用金属外壳散热,能够满足使用要求。该DC-DC模块工作温度范围-40℃ +85℃,存储温度范围-40℃ +125℃,具有良好的屏蔽抗干扰性能及电磁~ ~
兼容性,能够满足系统提出的环境适应性要求。该DC-DC模块MTBF为200000h,能够满足系统提出的可靠性要求。
[0180] 计时时钟:与转台控制单元一样采用DS1302作为计时芯片芯片。
[0181] 主控器:主控器同转台控制单元一样,采用AT90CAN32单片机作为主控器,能够满足使用需求。
[0182] 接插件:接插件采用类型与转台控制单元系列一致。直流电源供电接口,采用Y11系列圆形电连接器。外部数据采集接口采用J36A-52ZJ矩形电连接器。内部转接及信号传输采用J30J系列维矩形电连接器。
[0183] 电流传感器:采用CSNE151-100作为电流检测传感器,该传感器为多量程、小体积的电流传感器,基于磁补偿原理,可测量直流、交流或脉动电流。原/副边电路之间电气绝缘。采用±12V电源供电,线性度优于±0.2%,选择6A输入量程,副边满量程输出电流24mA,工作温度范围-40℃ +85℃,能够满足使用需求。~
[0184] 运算放大器:电路组合采用TL074和TL072运放进行信号处理,该系列运放是一种在单片集成电路中配有高电压双极晶体管的输入运算放大器,具有高压摆率、低输入偏置和失调电流以及低失调电压温度系数的特点。TL07X系列的低谐波失真和低噪声等特性使其非常适用于高保真和音频前置放大器应用。选用SOP封装形式,能够承受的温度范围是-40℃ +85℃。
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[0185] 继电器:电路组合中共采用四个系列的继电器。输入端大电流电源选择采用欧姆龙的G5LE-1 24V大功率继电器,该继电器额定触点电流为10A,线圈电压为24V,线圈功率约为400mW,触点接触电阻小于100mΩ,工作温度范围-40℃ +85℃。供电及起转断电控制采用~贵州航天电器,普军级的JZC-078M/012-01继电器,该产品具有5A(2转换)负载能力的1/2晶体罩,双列直插式继电器,其外形尺寸、安装方式、引出端型式符合国军标和国外军用继电器系列的规定,可供航空、航天等行业作信号传输和线路切换用。该继电器触点形式为2Z,采用12V电源供电,接触电阻小于50mΩ,动作时间小于6ms,线圈功耗不大于1.2W,寿命为2万次,工作温度范围-65℃ +85℃,相对湿度在40℃时达95%,能够满足使用要求。
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[0186] 为了实现多回路自检,减少继电器数量,电路组合中采用了JRC-105M超小型密封电磁继电器,该产品具有6组转换触点的1/2晶体罩系列电磁继电器,其外形尺寸、安装方式、引出端型式符合国军标和国外军用继电器系列的规定,可供航空、航天等行业作信号传输和线路切换用。该继电器触点形式为6Z,采用12V电源供电,接触电阻小于50mΩ,动作时间小于5ms,线圈功耗不大于1.8W,寿命为1万次,工作温度范围-55℃ +85℃,相对湿度在40~℃时达95%,能够满足使用要求。
[0187] 为了实现导通通道选择,采用欧姆龙的G6A型微型继电器实现通道切换,该继电器抗电磁干扰性能强,可实现高密度封装;耐冲击电压1500V·FCC规格标志,实现耐高压;包金双接点,而且低接点振动,可以发挥高接触可靠性。选用线圈电压为12V,线圈额定电流为15mA,触点电流最大值为2A,机械寿命1亿次以上,使用环境温度为-40℃ +70℃。
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[0188] 内部软件设计:主控芯片内的程序采用C语言进行编写,使用AVR Studio集成开发环境进行开发。导弹性能测试单元内部程序流程如图22所示。
[0189] 上电初始化完成后,主控芯片读取内部导弹PROM上次运行时间存储数据,进行累计存储。主控程序等待上位机软件的命令,根据命令执行相应的控制程序。主芯片外部中断接有掉电检测电路,当外部掉电,触发外部中断时,进入中断程序,执行连续运行时间读取及存储程序,完成数据存储,中断流程图如图23所示。
[0190] 如图2所示,发射机构测试系统包括计算机测控单元2和发射机构测试单元5,所述计算机测控单元2通过电源适配器与交流电源连接,所述发射机构测试单元通过交流电源连接线与交流电源连接,所述发射机构测试单元5通过直流电源连接线与直流供电单元连接,所述发射机构测试单元5用于接收所述计算机测控单元下传的控制命令,完成导弹发射机构的性能测试。
[0191] 发射机构测试系统的工作流程如下:
[0192] 1)将计算机测控单元、发射机构测试单元从储运箱中取出,在操作台上正确展开。
[0193] 2)将发射机构测试单元通过交流电源线接入到市电中,也可通过直流供电电缆接入到24V直流电源(输出电流大于5A)中。
[0194] 3)运行计算机测控单元上的发射机构测试软件,完成发射机构测试单元自检。
[0195] 4)自检完成后,将发射机构按要求安装到发射机构测试单元上。
[0196] 5)点击开始按钮,按照流程开始测试,测试过程中根据软件提示,由操作人员配合完成对应动作。
[0197] 6)测试完成后,保存测试结果,并给出是否合格的结论。
[0198] 发射机构测试单元:
[0199] 发射机构测试单元完成导弹发射机构的性能测试。由于发射机构测试单元和导弹性能测试单元相对独立,发射机构测试单元内部单独放置数据采集卡,与计算机测控单元直接连接。
[0200] 发射机构测试单元整体结构如图24所示,箱体整体结构与转台控制单元一致,导弹性能测试单元整体尺寸为330*225*110mm(不含提手),重量≯8Kg。发射机构安装板直接放置在箱体上盖板上,可以直接用来安装发射机构。在安装板上设置有倾角传感器,发射机构安装板通过锁紧装置固定在上盖板上,在测试过程中,解除锁紧装置,即可将发射机构倾斜,用来对发射机构内部倾角传感器性能进行测试。测试单元内部放置电源、数据采集卡、主控电路板、绝缘测试电路板等功能电路,用来实现导通及电性能测试。机箱进行喷漆处理,颜色为GY06,设备侧面印有名称、研制生产单位等标志。
[0201] 进一步的,所述发射机构测试单元包括发射机构测试单元箱体11,发射机构安装板12通过锁紧装置固定在上盖板13上,用于安装被测试发射机构,且所述上盖板13可上下转动,在所述安装板上设置有倾角传感器,发射机构在测试过程中,解除锁紧装置,即可将发射机构倾斜,用来对发射机构内部倾角传感器性能进行测试;在进行发射机构内部倾角传感器性能测试时,利用外置的倾角检测芯片实时检测发射机构的倾斜角度,与内部发射机构倾角传感器输出数据进行对比,达到测试目的;
[0202] 如图25所示,第三交流输入接口内嵌到所述发射机构测试单元箱体上,第三交流输入接口经第三电源开关与第三开关电源的电源输入端连接,所述第三开关电源的输出端与第二DC-DC转换电路的一个电源输入端连接,所述第二DC-DC转换电路的输出端的第一路与第三电源处理电路的输入端连接,所述第二DC-DC转换电路的输出端的第二路与数据采集卡的电源输入端连接,所述第二DC-DC转换电路的输出端的第三路与绝缘测试电路板的电源输入端连接,第三直流电源插座内嵌在所述发射机构测试单元箱体上,所述第三直流电源插座与所述第二DC-DC转换电路的另一个输入端连接,所述第三电源处理电路的输出端分为若干路,通过所述第三电源处理电路为所述导弹性能测试单元中需要供电的其他单元提供工作电源;第三主控芯片模块分别与第二导通测量电路、第二信号自检电路、第二信号处理电路以及第二通信电路双向连接,第三数据采集接口内嵌在所述发射机构测试单元箱体上,通过连接线与计算机测控单元上的数据下传接口连接,通过数据采集卡的IO口与第三主控芯片模块进行串行通信,将命令转发至第三主控芯片模块,第三主控芯片模块将命令转换为相应的动作信号或CAN通信命令;发控接口内嵌到所述箱体上,倾角传感器的输出端通过线缆与发控接口连接,所述发控接口与所述信号处理电路双向连接,所述第二信号处理电路通过所述第二信号自检电路与第二通道选择电路双向连接,所述第二通道选择电路通过所述第二导通测量电路与所述第二主控芯片模块双向连接。
[0203] 表11发射机构测试单元对外接口
[0204]
[0205] 配套外部电缆:
[0206] 表12 发射机构测试单元对外接口
[0207]
[0208] 交流电源线及USB线采用标准货架产品,直流电源线采用AFK-250高温导线进行电缆制作,电缆尾部套装绿色的锦纶丝套管。发射机构测试单元配套电缆随测试单元一起放置在储运箱中,配套电缆总重量≯1Kg。
[0209] 内部电缆连接:为了提高发射机构测试单元的可靠性,降低电装接线复杂度,对内部电缆连接关系及连接方式进行优化,提高装配、调试效率。将数据采集卡的DI及DO引出口,通过电路板转换为21芯插座,通过21芯插头接入到电路板组合的21芯插座上,提供IO控制接口。数据采集卡的68芯采集接口通过电路板转接为37芯插座,通过插头连接到电路板组合上的37芯插座上,进行模拟量采集。绝缘测电路板与电路板组合间通过单独的线束进行连接,传输控制信号及高压信号。内部DC-DC电路的供电线束单独制作,连接到电路板组合上。安装在箱体上的各插座及开关,均制作单独的线束后,再将插座及开关安装到箱体上,内部通过接插件进行连接,取消各插座及开关间直接采用导线相互连接的情况,便于装配。
[0210] 表13 内部转接电缆
[0211]
[0212] 内部工作流程:发射机构测试单元通过数据采集卡接收上位机的控制命令,通过数据采集卡的IO口与主控芯片进行串行通信,将命令转发至主控芯片,主控芯片将命令转换为相应的动作信号或CAN通信命令。电路板组合在控制信号的作用下,由内部电源提供发射机构及测试单元内部所需的电压,控制发射机构完成激活器测试、模拟起转功能、起转电流、稳速电流、信号检测、Can通信功能及手动和自动发射流程测试,主控芯片通过CAN通信模块接收发射机内部CAN接口发送的数据,并转发至上位机进行处理。
[0213] 电路组合上设计有自检信号源发生电路及自检切换电路,在上位机软件的控制下,能够按照程序,将自检信号依次送入各信号通道,完成内部自检工作。
[0214] 主控芯片连接有时钟芯片,上电后自动计时,每次开机时,主控芯片存储上次测试时间,将测试时间进行累计存储,同时主控芯片内的EPPROM存储设备累计自检及测试次数,便于后期对设备可靠性进行统计分析。
[0215] 内部电源处理电路原理如图26所示,所述第三电源处理电路包括+5V及+3.3V电源变换电路和+12V电源变换电路,所述+5V及+3.3V电源变换电路包括VRB24S05-6W型电源变换芯片U2,所述U2的2脚接+24V电源,所述U2的1脚接地,所述U2的3脚与继电器K1中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,所述U2的5脚与继电器K1中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,继电器K1中双刀双掷开关的一个常闭触点接内部+5V电源,继电器K1中双刀双掷开关的另一个常闭触点接地,继电器K1中双刀双掷开关的一个公共触点接地,继电器K1中双刀双掷开关的另一个公共触点分为四路,第一路为+5V电源输出端,第二路经电容C3接地,第三路经电容C1接地,第四路与AMS1117-3.3V电源模块U1的3脚连接,所述U1的1脚接地,所述U1的2脚分为四路,所述继电器K1的线圈的一端接直流+20V电源,另一端接地;第一路经电容C4接地,第二路经电容C2接地,第三路为+3.3V电源输出端,第四路依次经电阻R1以及发光二极管LED1后接地;
[0216] 所述+12V电源变换电路包括VRB24S12-10W型电源变换芯片U3,所述U3的1脚接地,所述U3的2脚接+24V电源,所述U3的5脚接地,所述U3的3脚分为三路,第一路为+12V电源输出端,第二路经电容C10接地,第三路经电容C9接地。
[0217] 发射机构测试单元可使用外部交流电源或24V直流电源供电,内部直流电源处理部分由两部分组成。
[0218] 电源选择电路:采用三个继电器实现内、外部电源供电切换,继电器均采用24V继电器,继电器线圈与外部供电回路连接。当测试单元使用外部24V电源供电时,电源选择继电器闭合,将24V电源送入到DC-DC模块中,转换为符合要求的+20V、-20V及+5V电源电路,为测试单元供电。该类型DC-DC模块具有19 36V宽范围的电压输入,能够较好的适应外部电源~的变化。当测试单元使用内部开关电源供电时,电源选择继电器不动作,开关电源输出的+
20V、-20V及+5V电源为测试单元供电。
[0219] 电源转换电路:利用+24V输入电压或+20V输入电压,通过DC-DC模块转换出电路板组合所需的±12V、+5V及+3.3V电压供电路板组合使用。
[0220] 主控电路:主控芯片接收数据采集卡IO发出的通信命令,将串口命令转换为继电器控制信号。同时主控芯片完成自检波形的产生及时钟信号的读取。主控芯片外围电路如图27所示。所述第三主控芯片模块包括AT90CAN32型主控芯片U21,所述U21的PB5端口以及PB6端口通过数据采集电缆与数据采集卡的DO口相连,所述U21的PB7端口与数据采集卡的DI口相连,通过模拟SPI通信格式与上位机软件实现数据传输;四个MC1413型继电器驱动芯片分别通过一个74HC245型缓冲器与主控芯片的IO端口连接,实现继电器的控制;所述U21通过PA0、PA1、PA2端口实现时钟芯片的初始化配置及时钟读取。
[0221] 主控芯片的PB5、PB6端口通过数据采集电缆与数据采集卡的DO口相连,PB7与数据采集卡的DI口相连,通过模拟SPI通信格式与上位机软件实现数据传输。继电器驱动芯片MC1413通过缓冲器74HC245与主控芯片的IO端口连接,实现继电器的控制。主控芯片通过PA0、PA1、PA2端口实现时钟芯片的初始化配置及时钟读取。主控芯片的EPPROM中利用30个字节存储发射机构测试单元累计运行时间、自检合格次数、自检不合格次数、测试次数、最后三次测试时间。
[0222] 通信模块:通信模块内部与主控芯片连接,接受主控芯片的控制,外部通讯接口与发射机构CAN接口连接,在主控芯片的程序控制下,实现发射机构数据的解析,能够通过数据分析判断发射机构的发射状态。主控芯片通过模拟SPI接口与数据采集卡完成串口通信,最终数据转发至上位机进行显示。
[0223] 导通测量电路:导通测量电路采用同导弹性能测试单元内同样导通原理进行测试。根据发射机构导通测试技术要求及测试结果,将导通测试量程分为4档,第一档为100Ω/300Ω档,第二档为10KΩ/30KΩ,第三档为100KΩ/300KΩ,第四档为1000KΩ/3MΩ/10MΩ,即可实现导弹发射机构15项导通项目测试。利用数据采集卡DA通道产生的电压作为导通测试的电压源,通过量程选择继电器切换对应的基准电阻,通过通道切换继电器将被测回路串联至测量回路中,在电压源端及被测回路高端读取模拟量电压,利用比率法进行计算,即可得出被测回路阻值。
[0224] 具体电路如图28所示,所述第二导通测量电路包括基准电压模块、标准电阻选择模块以及若干个通道切换继电器模块,数据采集卡的DA输出电压与所述基准电压模块中的输入端DA0连接,所述DA0分为四路,第一路经电容C13接地,第二路经电容C12接地,第三路经反向二极管D3接地,第四路经电阻R4与TL072型低噪声放大器U4A的同相输入端连接,所述U4A的反相输入端与所述U4A的输出端连接,所述U4A的电源输入端分为三路,第一路接+5V电源,第二路经电容C7接地,第三路经电容C5接地;所述U4A的接地端接地,所述U4A的输出端分为两路,第一路经电容C11接地,第二路与所述标准电阻选择模块的输入端连接;
[0225] 所述标准电阻选择模块的输入端分为五路,第一路经标准电阻R10后又分为两路,第一路与继电器K15中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K15中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K15中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K15中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K15的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K15的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0226] 第二路经标准电阻R23后又分为两路,第一路与继电器K20中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K20中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K20中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K20中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K20的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K20的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0227] 第三路经标准电阻R33后又分为两路,第一路与继电器K24中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K24中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K24中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K24中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K24的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K24的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0228] 第四路经标准电阻R34后又分为两路,第一路与继电器K25中双刀双掷开关的一个常开分触点连接,第二路与所述继电器K25中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,所述继电器K25中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,所述继电器K25中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接,所述继电器K25的线圈的一端接+12V直流电源,所述继电器K25的线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0229] 第五路与继电器K16中双刀双掷开关的一个常闭触点连接,所述K16中双刀双掷开关的另一个常闭触点接地,所述K16中双刀双掷开关的一个常开分触点与火线L连接,所述K16中双刀双掷开关的另一个常开分触点与零线N连接,所述K16中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K16中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;所述继电器K16中双刀双掷开关的两个公共触点分别与若干个通道切换继电器模块中继电器的两个公共触点连接,通道切换继电器模块中继电器的两个常闭分触点悬空,通道切换继电器模块中继电器的一个常开分触点与信号处理电路中的一个信号输入端连接,通道切换继电器模块中继电器的另一个常开分触点接地。
[0230] 表14发射机构测试单元导通测量控制
[0231]
[0232] DA输出电压送至AD24进行确认,确保输出电压的准确型及稳定性,通过AD24及AD25采样的结果,根据公式换算即可得出被测回路阻值。导通测量电路单独占用主控芯片的21个IO口,数据采集卡的1个DA通道,2个AD通道。
[0233] 绝缘测试电路:绝缘测试电路采用隔离的结构设计,使用100V的高压电源模块产品测试电压,内部采用高精度AD转换芯片进行电压采集,利用比率法计算得出绝缘电阻,具体电路如图29所示。
[0234] 如图29所示,所述绝缘测试电路包括电源变换模块和模数转换模块,所述电源变换模块包括VRB1212YMD-6WR3型直流电源变换芯片U2,所述U2的1脚接地,所述U2的2脚接+20V电源,所述U2的3脚分为四路,其中第一路+12V电源输出端与继电器K1中双刀双掷开关的两个公共触点连接,第二路经电容C2接地,第三路经电容C3接地,第四路与AD7609型模数转换芯片U3的+12V电源输入端连接,所述U2的5脚接地,继电器K1中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,继电器K1中双刀双掷开关的两个常开分触点与二极管D1的正极连接,继电器K1中线圈的一端接+20V电源,线圈的另一端接MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;所述二极管D1的负极分为三路,第一路经电容C15接地,第二路经电容C16接地,第三与KDHM-C-12S400P-R-J型高压电源芯片U4的1脚连接,所述U4的2脚接地,所述U4的3脚经电阻R13后与可变电阻RW1的一端连接,可变电阻RW1的另一端接地,所述U4的4脚与所述可变电阻RW1的活动端连接,所述U4的6脚接地;
[0235] 所述U4的5脚分为三路,第一路与高压模块的供电端连接,第二路与继电器K3中双刀双掷开关的一个公共触点连接,继电器K3中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,继电器K3中双刀双掷开关的另一个公共触点接地,所述继电器K3中双刀双掷开关的一个常开分触点经电阻R25与另一个常开分触点连接,继电器K3中线圈的一端接+20V电源,另一端接MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;第三路与继电器K4中双刀双掷开关的一个公共触点连接,继电器K4中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空,继电器K4中双刀双掷开关的另一个公共触点接地,所述继电器K4中双刀双掷开关的一个常开分触点经电阻R27与另一个常开分触点连接,继电器K4中线圈的一端接+20V电源,另一端接MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0236] 量程切换模块的输入端与继电器K2中双刀双掷开关的两个公共触点连接,继电器K2中双刀双掷开关的一个常闭分触点分为四路,第一路与继电器K2中双刀双掷开关的另一个常闭分触点连接,第二路经电阻R16接地,第三路经电容C23接地,第四路与电阻R15的一端连接,继电器K2中双刀双掷开关的一个常开分触点分为三路,第一路与继电器K2中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接,第二路经电阻R21接地,第三路经电容C22接地;所述电阻R15的另一端分为三路,第一路经二极管D2接+12V电源,第二路经二极管D3接地,第三路与TL072型运算放大器U5A的同相输入端连接,所述U5A的反相输入端经电阻与所述U5A的输出端连接,所述U5A的输出端分为两路,第一路经电容C21接地,第二路与AD7609型模数转换芯片U3的49脚连接;
[0237] 所述模数转换模块包括AD7609型模数转换芯片U3,所述U3的1脚接+5V电源,所述U3的2脚接地,所述U3的3脚经电阻R6接+5V电源,所述U3的4脚经电阻R5接+5V电源,所述U3的5脚接地,所述U3的6脚经电阻R4接+5V电源,所述U3的7脚经电阻R3接+5V电源,所述U3的8脚与IS281-4GB型光耦模块U7的2脚连接,所述U3的9脚和10脚与IS281-4GB型光耦模块U7的4脚连接,所述U3的11脚与IS281-4GB型光耦模块U7的6脚连接,所述U3的12脚与IS281-4GB型光耦模块U7的8脚连接;所述U3的13脚与IS281-4GB型光耦模块U9的2脚连接,所述U3的14脚与IS281-4GB型光耦模块U9的4脚连接,所述U3的15脚与IS281-4GB型光耦模块U9的6脚连接,所述U3的24脚与IS281-4GB型光耦模块U9的8脚连接。
[0238] 继电器K1实现高压模块供电控制,继电器K2实现量程切换。继电器K3、K4实现绝缘测试电路自检,光耦U7及U9实现数据端口隔离。绝缘测电路主要实现导通表中第17项地面±20V地及地面±5V地之间的绝缘电阻测试。
[0239] 供电电路及模拟负载电路:供电电路及模拟负载电路含发射机构供电控制电路及模拟负载电路,供电采用普军级继电器实现控制,采用大功率电阻作为模拟负载,接入起转回路中。具体电路如图30所示。
[0240] 所述发射机构测试单元还包括电流检测电路,电流检测电路采用霍尼韦尔的电流传感器实现上+20V及-20V供电回路的电流检测,检测电流范围为0 6A。输出端经运放处理~后,送入数据采集卡的AD通道进行模数转换。具体电路如图31所示。
[0241] 如图31所述,所述电流检测电路包括+20V电流检测电路和-20V电流检测电路,电流检测电路采用电流传感器实现+20V和-20V供电回路的电流检测,所述电流检测电路的输出端经运算放大器处理后,送入数据采集卡的AD通道进行模数转换;所述+20V电流检测电路包括CSNE151-100型电流采集芯片U9,所述U9的1脚为+20V电流采样输入端,所述U9的9脚分为三路,第一路接-12V电源,第二路经电容C45接地,第三路经电容C47接地,所述U9的10脚分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C40接地,第三路经电容C41接地,所述U9的11脚分为三路,第一路经电阻R44接地,第二路经电容C45接地,第三路经电阻R43与TL072型低噪声运算放大器U6A的同相输入端连接,所述U6A的反相输入端与所述U6A的输出端连接,所述U6A的4脚分为三路,第一路与+12V电源连接,第二路经电容C38接地,第三路经电容C39接地;所述U6A的11脚分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C46接地,第三路经电容C48接地,所述U6A的输出端经电阻R42后分为两路,第一路经电容C42接地,第二路为所述+20V电流检测电路的输出端。
[0242] 信号处理电路:信号处理电路单独占用数据采集卡的12个AD通道,信号处理电路主要由运放及外围电路组成,根据测试项目要求,主要完成上激活信号、起转信号、角位置传感器信号、声信号、光信号、起转切除、气瓶激活、电池激活、档销及发动机点火、筒识别信号1、筒识别信号2、筒识别信号3共12路信号处理。具体电路如图32a-图32b所示。
[0243] 如图32a-图32b所示,所述信号处理电路包括上激活信号处理模块、起转信号处理模块、角位置传感器信号处理模块、声信号处理模块、光信号处理模块、起转切除信号处理模块、气瓶激活信号处理电路、电池激活信号处理电路、档销及发动机点火信号处理电路、第一筒识别信号处理电路、第二筒识别信号处理电路和第三筒识别信号处理电路;所述信号处理电路包括运算放大器和与其连接的外围电路,所述角位置传感器信号处理模块包括电阻R37,所述电阻R37的一端为所述角位置传感器信号处理模块的信号输入端,所述角位置传感器信号处理模块的信号输入端接角位置传感器的信号输出端,所述电阻R37的另一端分为两路,第一路经电阻R39接地,第二路与TL072型运算放大器U8A的同相输入端连接,所述U8A的反相输入端分为两路,第一路经电阻R35接地,第二路经电阻R32与+20V电源连接,所述U8A的接地端接地,所述U8A的电源输入端分为三路,第一路与+20V电源连接,第二路经电容C35接地,第三路经电容C36接地,所述U8A的输出端分为两路,第一路依次经电阻R38、电阻R41接地,第二路与电阻R36的一端连接,所述电阻R36的另一端分为两路,第一路经电容C37接地,第二路为所述信号处理电路的输出端。
[0244] 自检电路:自检电路为了实现发射机构测试单元内部电源、电路板组合性能是否正常,同时对内部导线连接关系是否正常进行检测。确保在进行发射机构性能测试前,设备状态完好。内部自检按照组成情况主要分电源自检、电流检测电路自检、供电及模拟负载电路自检、导通测量电路自检、绝缘测量电路自检、信号处理电路自检及通信模块自检七部分。
[0245] 将各路电源电压通过电阻分压至-10V +10V范围内,送入到数据采集卡的AD端口~进行模数转换。电流检测电路及模拟负载自检时,供电继电器闭合,同时K4闭合将模拟负载接入到供电回路中,测量电流传感器的输出信号。导通测量电路自检时,继电器K32、K33、K34、K35继电器闭合,将各测试项目回路短接,通过闭合量程选择继电器及通道选择继电器,测量各回路短接状态,判断导通测量电路的工作状态。绝缘测量电路通过闭合K3或K4继电器,接入标准电阻,完成绝缘电路自检工作。信号处理电路自检时,闭合K33、K34及K35继电器,主控芯片的OC2A产生100HZ的方波,经处理后,产生幅值为±8V,频率为100HZ的双极性波形,送入到各信号处理电路,数据采集的对应AD输入通道应能检测到符合要求的波形。
通信模块通过主控芯片能否完成内部初始化配置完成自检。自检电路原理图如图33a-图
33b所示。
[0246] 如图33a-图33b所示,所述信号自检电路所述自检电路包括开关切换电路以及自检信号处理电路,所述自检信号处理电路包括电阻R86,所述电阻R86的一端为所述自检信号处理电路的信号输入端,所述信号输入端接主控芯片的OC2A引脚,所述电阻R86的另一端与TL072型运算放大器U26A的同相输入端连接,所述U26A的反相输入端分为两路,第一路经电阻R81接地,第二路经电阻R80与+12V电源连接;所述U26A的电源输入端分为三路,第一路接+12V电源,第二路经电容C95接地,第三路经电容C94接地,所述U26A的接地端分为三路,第一路与-12V电源连接,第二路经电容C104接地,第三路经电容C103接地,所述U26A的输出端经电阻R85后分为两路,第一路与TL072型运算放大器U26B的同相输入端连接,第二路经电阻R88接地,所述U26B的反相输入端与所述U26B的输出端连接,所述U26B的输出端与电阻R83的一端连接,所述电阻R83的另一端分为三路,第一路经电容C102接地,第二路与第一开关切换电路的输入端连接,第三路与第二开关切换电路的输入端连接;
[0247] 所述第一开关切换电路的输入端分为五路,分别与继电器K33中第一六刀双掷开关的五个常开触点连接,所述继电器K33中第一六刀双掷开关的五个常闭触点分别与数据采集卡的信号输出端连接,所述继电器K33中第一六刀双掷开关的五个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接,所述继电器K33中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K33中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接;
[0248] 所述第二开关切换电路的输入端分为六路,分别与继电器K34中第二六刀双掷开关的六个常开触点连接,所述继电器K34中第二六刀双掷开关的六个常闭触点分别与数据采集卡的信号输出端连接,所述继电器K34中第二六刀双掷开关的六个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接,所述继电器K34中线圈的一端接+12V电源,所述继电器K34中线圈的另一端与所述MC1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接。
[0249] 发射机构测试单元采用的主要器件和转台控制单元及导弹性能测试单元中的器件一致。
[0250] 内部软件设计:主控芯片内的程序采用C语言进行编写,使用AVR Studio集成开发环境进行开发。发射机构测试单元内部程序流程如图34所示。上电初始化完成后,主控芯片读取内部导弹PROM上次运行时间存储数据,进行累计存储。主控程序等待上位机软件的命令,根据命令执行相应的控制程序。
[0251] 主芯片外部中断接有掉电检测电路,当外部掉电,触发外部中断时,进入中断程序,执行连续运行时间读取及存储程序,完成数据存储,中断流程图如图35所示。
[0252] 目标模拟转台:目标模拟转台的主体材料选用航空铝板,坚固轻便,整体采用可折叠式结构设计设计,节约贮存空间;目标模拟转台底部安装控制电路板实现转台运动控制及光源控制。目标模拟转台主体结构如图36所示。
[0253] 目标模拟转台内部控制电路板通过转台控制电缆接收上位机发送的控制信号,实现转速及光源的控制。平行光管产生符合要求的红外及紫外光源,与轴相差7°,放置在导弹前方旋转主体组件上,旋转主体组件由传动组件、前支撑组件、伸展组件构成,其中传动组件采用微型步进电机多级减速传动,并与目标模拟器部分组装模拟目标的移动;后调整支撑采用伞齿轮传动方式,可通过步进电机实现自动对光。紫外光源波长365nm~380nm,红外光源波长3~5um,发光功率可以调节;光学系统:出射口口径Φ75mm,光经(D)Φ66mm,中心盲区不大于Φ20;
[0254] 表15 转台控制单元对外接口
[0255]
[0256] 表16转台控制单元对外接口
[0257]
[0258] 平行光管电缆采用AFK-250进行电缆制作,电缆尾部套装绿色的锦纶丝套管,平行光管电缆放置在转台控制单元底部,随转台控制电缆一起存放。
[0259] 控制电路板安装在转台内部,如图37所示。控制电路板上设计有电源电路、主控电路、通信电路、红外光源控制电路、紫外光源控制电源、挡光机构控制电路、声音检测电路、光信号指示检测电路、步进电机驱动电路及限位开关检测电路等。
[0260] 电源电路采用隔离的DC-DC模块为控制电路板提供+12V及+5V工作电源;通信电路配合主控电路接收转台控制单元发送的控制命令,同时受主控电路控制向转台控制单元发送电源电压信息及采集的声光信号信息;红外、紫外光源控制电路同时调节电流的方式,实现光源的亮度控制;挡光机构控制用来实现光源的遮挡与开启;声光检测电路用于对蜂鸣器发出的声信号及光指示灯信号进行检测;限位开关检测电路实现转台左右两侧电气限位的检测,实现转台换向;步进电机驱动电路实现旋转机构电机及升降机构电机的驱动控制;
[0261] 所述目标模拟转台6包括目标模拟转台主体15和位于所述主体内的控制电路板16,如图38a-图38d所示,所述控制电路板包括主控模块,所述主控模块使用AT90CAN32型主控芯片U2,所述U2的1-4脚、6-10脚18-19脚、25-26脚、32-34脚、43脚、45-51脚悬空,所述U2的5脚以及15脚接计算机测控单元,所述U2的11脚经电阻R9后与TMC429-SOP24型步进电机控制芯片U3的10脚、TMC260-PA型水平步进电机驱动芯片U5的16脚以及TMC260-PA型垂直步进电机驱动芯片U6的16脚连接,所述U2的12脚经电阻R10后分别与所述U3的11脚、所述U5的
15脚以及所述U6的15脚连接;所述U2的13脚经电阻R9后分别与所述U3的12脚、所述U5的14脚以及所述U6的14脚连接,所述U2的21、23以及24脚连接有时钟模块,所述U2的30以及31脚连接有CAN总线模块,所述U2的35脚经电阻R22与所述U3的14脚连接,所述U2的36脚与所述U3的9脚连接,所述U2的37脚与所述U6的38脚连接,所述U2的38脚与所述U6的18脚连接,所述U2的39脚与所述U6的19脚连接,所述U2的40脚与所述U5的38脚连接,所述U2的41脚与所述U5的18脚连接,所述U2的42脚与所述U;的19脚连接,所述U2的44脚接电阻R27与电阻R26的结点,所述电阻R27的另一端接地,所述电阻R26的另一端与三极管Q2的基极连接,所述三极管Q2的发射极接地,所述三极管Q2的集电极与扬声器LS1的一端连接,所述LS1的另一端接VCC;
[0262] 所述U2的61脚分为三路,第一路经电容C10接地,第二路经电阻R8接地,第三路与电阻R7的一端连接,电阻R7的另一端分为两路,第一路为+20V电源输出端,第二路与WRB2405S-3WR2型电压变换芯片U1的2脚连接,所述U1的6脚接地,所述U1的5脚分为四路,第一路经电容C5接地,第二路经电容C6接地,第三路与电阻R4的一端连接,第四路为电源输出端,所述电阻R4的另一端经发光二极管LED1接地;
[0263] 所述U2的60脚与电阻R6的一端连接,所述电阻R6的另一端分为三路,第一路与可变电阻R5的活动端连接,第二路与三极管Q1的集电极连接,第三路经电容C8接地,所述电阻R5的另一端经电阻R1后分为五路,第一路经电容C2接地,第二路经电容C3接地,第三路与电阻R2的一端连接,第四路与电阻R3的一端连接,第五路经电源VCC,三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极分为两路,第一路经电容C9接地,第二路分别与电容C7的一端以及电阻R2的另一端连接,所述电阻R3的另一端与所述电容C7的另一端连接后与音频采集模块的信号输出端连接;
[0264] 所述U3的15脚与所述U5的42脚连接,所述U3的16脚与所述U5的41脚连接,所述U3的17脚与所述U6的42脚连接,所述U3的23脚与所述U6的41脚连接。
[0265] 转台主体结构有前支撑组件和伸展组件组成,前支架与后支架采用V字型, 安放体时方便平稳可靠,后支架采用涡轮蜗杆结构,上升和下降到任意位置均可自锁,后支架两种对光方式,一是手动对光,二是电动自动对光,均能满足对光需求;前支架与后支架的V型块采用平行四边形原理,即支架升降对体对光时V型块可与体均保持线接触,保持对光时体的平稳性。转台采用体固定平行光管旋转的方案,保证体安全;转动机构采用齿轮大减速比(1:125)传动,结构上保证了平行光管匀速转动的平稳性可靠性。
[0266] 旋转组件:旋转组件含光管支架及平行光管,光管支架采用可拆卸式设计,即撤收时节约存储空间,支架向上旋转7°可调,高度随7°旋转可调,保证旋转7°后平行光管口径仍然对准体光轴,旋转组件主体结构如图39所示。
[0267] 转台附件:转台附件包括转台垫板、钢钎、钢丝绳等,野外展开使用时,将转台垫板放置在包装箱顶部,转台展开后,利用4组钢丝绳及钢钎,通过转台周边的四个挂钩将转台固定在箱盖上。同时附件中还含有膨胀螺钉,可通过膨胀螺钉将转台固定在水泥台上。
[0268] 气源装置:气源单元主要通过气瓶充装高纯度氮气或氩气,为导弹制冷提供气源。采用2只复合缠绕气瓶充装氩气气体,配备减压阀及压力表,通过充气管与导弹地面能源接口连接。同时配备转接头,便于将充气管与其他通用氮气、氩气制冷气源连接。主体结构由气瓶、减压阀、气瓶支架、气管及充气转接头组成,如图40所示。
[0269] 气瓶支架:气瓶支架支撑采用简易支架拼接,按照方便拆装、节约空间的原则设计,支撑部分采用三角支撑,常拆卸部分采用蝶形螺钉,方便可靠,如图41所示。
[0270] 充气头采用与气电接口配套的CT80-12Z接口,充气头内部中间气管采用钎焊焊接,然后折弯配孔,与封盖之间采用铜带加螺钉锁紧方式,紧固可靠。接头处采用与超高压气管配套接头,如图42所示。
[0271] 气管及附件:含气瓶接头、减压阀及压力表、超高压充气软管等。其中超高压充气软管接头上附有泄压阀,当体冰堵情况发生时可放出管路中高压气体,方便拆卸。
[0272] 软件系统开发平台:WINDOWS 7是微软公司开发的操作系统,是目前应用最广的操作平台,具有较好的安全性、稳定性和实时性,考虑到当前电脑预安装系统情况及通信的可靠性,因此,选择WINDOWS 7作为操作系统。
[0273] 软件开发工具的选择:VB.net是微软公司在2002年推出的一种基于.net平台应用程序的开发语言,也是微软公司极力推荐的一种开发.net平台应用程序的开发语言。软件开发鉴于.net开发平台和measurement studio控件库,选用VB.net快速开发基于windows操作系统的用户交互式面向对象应用程序,measurement studio可以对应用程序的外观进行美化,并提供种类繁多的专业控件,为程序开发提供便利和稳定性。采用access数据库对测试数据进行存取管理。.net通过内存映射对数据库进行快速稳定的操作。
[0274] 测控软件设计:软件包括界面主程序、功能模块子程序、测试模块子程序等多个模块组成,其结构框架图如图43所示。
[0275] 软件设计流程:测试软件整体功能主要分为导弹测试功能、发射机构测试功能、系统维护功能、数据管理功能、帮助功能及退出等,根据测试要求对各部分功能进行拆分,编制软件需求说明,按照各部分要求进行软件程序编写。
[0276] 软件工程化管理:在软件开发过程中,根据公司软件开发管理制度文件要求实行工程化管理,软件开发人员编制软件开发计划,组织实施软件开发、测试工作,并编制软件需求说明、软件详细设计说明相关设计文档,配合系统联试及验收工作。
[0277] 软件配置管理:本测试设备软件开发环境为Visual studio2010,软件为VB.NET,操作系统为Win7,配合office组件编制,界面友好、操作方便、健壮度高、功能完备。VB.NET编写程序控制部分, office组件实现打印与数据库功能。
[0278] 软件质量保障:根据软件需求说明及软件详细设计说明,在软件设计过程中认真实施,对软件各模块单元进行多次测试及验证,利用被测产品多次进行试验,确保产品软件设计符合要求。
[0279] 系统自检:设备本身具有完善的自检系统,能够充分的对各功能电路进行自检。通过上位机自检程序,系统能够及时、准备的确定其硬件状态,确保在测试时,系统状态完好。当执行自检时,不需要外部激励或测量设备,而只是利用电子系统或设备中的软件和硬件完成机内测试功能,且不会由于机内测试而影响设备的工作性能。根据自检设计分析,设备故障检测率大于98%,故障能够具体定位到某一信号通道。
[0280] 故障诊断及定位:
[0281] 传统的故障诊断模式主要依靠专家或维修人员的感觉器宫、个人经验或简单的检修设备,设备检修的效果好坏与维修人员的经验有直接关系。为了提高故障诊断效率,缩短维修时间,本检测系统自检软件中设计了故障诊断功能,将专家系统应用到故障诊断领域,从而让普通测试和维修人员获得丰富的专家经验,提高故障诊断和维修效率。
[0282] 专家系统主要由知识库、解释器、故障数据库和人机接口等部分组成。测试现场的故障模式多种多样,发生故障的原因复杂。一个简单的故障模式就可能对应两条甚至多条原因,同时不同的故障模式下的诸多原因也有可能部分相同;一个故障模式的发生还可能会导致其它故障模式的发生,关系的交织和相互影响,就使诊断十分困难,从而需要对设备的故障模式进行详细的分析,在分析后的设备故障模式建立一个简便且有效的整体模型,来体现故障之间的因果逻辑关系。
[0283] 故障树分析法是一种图形演绎法,是通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件环境、人为因素等)进行分析,画出逻辑框图(即故障树,一种树状逻辑因果关系图),它用规定的事件、逻辑门和其它符号描述系统中各种事件之间的因果关系。再对系统中发生的故障事件,作由总体至部分按树枝状逐渐细化的分析,其目的是判明基本故障,确定故障原因,故障影响和发生概率等。
[0284] 知识的获取即可以通过设备故障征兆信息来源(主要是自检测试、检测测试和测试人员录入)得到。通过以上技术途径,本检测系统测试软件能够对设备故障或是操作失误给出诊断意见,自动提示操作者更换可更换单元或是改进操作方法。
[0285] 全密封的测试单元结构设计:转台控制单元、导弹性能测试单元及发射机构测试单元的箱体主体框架采用密封设计,仅留一块面板进行内部结构安装,减少可拆卸零件数量,通过密封条即可实现面板与箱体的密封,有效的提高了系统的环境适应性能力。
[0286] 上位机+下位机控制模式:系统采用上位机+下位机程序控制的方式,降低了系统对上位机软件及数据采集卡硬件资源的依赖。将系统功能进行划分,上位机软件负责总体流程控制、数据处理及显示,下位机程序负责本单元内部的控制;该模式便于后期系统扩展,新的测试单元内部主要控制工作由内部下位机程序实现,通过通信接口与转台控制单元内的数据采集卡完成数据传输,降低对公共单元(转台控制)的硬件依赖。确保后期扩展过程中,转台控制单元能够满足系统需求。
[0287] 实时的倾角检测模式:传统的发射机构倾角测量装置,利用调整机械结构倾角的方式,形成固定的倾角,用来对发射机构内的倾角传感器进行测试,且在测试前要对测量装置的水平情况进行调整,结构及操作较为复杂。本申请,在发射机构安装板上,安装有倾角检测芯片,在进行发射机构内部倾角传感器性能测试时,利用外置的倾角检测芯片实时检测发射机构的倾斜角度,与内部发射机构倾角传感器输出数据进行对比,达到测试目的。
[0288] 独立的转台控制模式:新的目标模拟转台内放置控制电路板,将转台控制部分从公共单元(转台控制单元)内移除,精简了转台控制单元内部结构,降低了驱动部件对系统内部干扰,提高了测试稳定性。通过通信方式实现转台转速调整、光源调节及其他控制功能,转台的控制全部靠内部控制电路板实现,不受外部其他硬件资源的限制。同时将导弹上的声音及光信号检测设计控制电路板上,通过通信方式发送声音及光信号状态,简化了产品测试电缆结构,便于后期系统扩展。
[0289] 芯片级的电机驱动:传统的电机驱动采用外置驱动器的方式进行,体积较大,不便于安装在体积较小的地方。本检测系统直接选用步进电机驱动芯片及控制芯片,在主控芯片的控制下,实现电机驱动控制。该方式占用体积小,控制方便,可轻松的完成两个步进电机的驱动。
[0290] 双模共孔径目标源设计:传统的红外目标源和紫外目标源是两个独立的目标源,使用时需要更换光源。而且普通紫外光源一般是黑体或紫外灯泡+光导纤维,体积较大,不适合测试使用的要求,为满足本检测系统的需要,在红外平行光管的基础上进行改进设计,使一根光管同时具有独立控制的红外光路和紫外光路,两条光路经光学系统后从光管的光轴输出,成为一个红外/紫外共轴目标源。该目标源在继承原平行光管红外光路简单可靠的基础上,使用紫外LED 作为紫外光源,大大减少了紫外光源部分的体积。紫外LED作为固态电子器件,具有良好的抗震、抗冲击特点,适合于本检测系统使用环境。
[0291] 具备多种安全性设计,确保测试产品和人员安全:在电缆设计上短路点,采用了可靠的供电控制继电器、自检时能够切断电缆上的信号连接线等多种手段增加安全性,能够确保被测产品和操作人员的安全。
[0292] 独立的内部电缆连接关系:各测试单元内部连接关系,在设计时均进行分解,确保各接插件连接电缆能够单独制作线束,不依赖箱体结构。不方便焊接的接插件,采用PCB板转接的方式,转换为方便使用的接插件,且各接插件连接关系简单,降低了电装人员的接线难度,提高了装配效率。线束单独制作完毕后,可直接安装在箱体内进行连接,便于拆装,提高了可靠性及维修性。
[0293] 完善的内部自检电路:各单元内部设计完善的自检电路,能够通过内部自身电路完成状态的确认,系统故障检测率大于98%。
[0294] 具备测试设备自身故障诊断能力:本检测系统采用模块化设计方法,简化了设备组成和印制板数量,使其根据自检结果进行故障诊断成为可能。测试软件中加入了对测试设备自身故障进行诊断的能力,根据测试结果给出提示。对可能出现的误操作、需要更换的印制板或模块、现场能够进行的调整和检测措施通过人机对话的形式自动提供给操作人员,缩短系统修复时间,减少售后服务的工作量。
[0295] 带操作向导界面的人性化软件设计:在软件操作界面设计有向导程序,操作人员可根据向导程序指引,依次完成设备的展开、电缆连接、设备自检、产品放置、性能测试及数据管理工作。通过该流程可帮助操作人员熟悉设备的操作,同时通过直观的图片指示,可降低人为操作错误的概率,保证设备的完好性。