机载电气设备力学环境下在线测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种新型机载电气设备力学环境下在线测试系统，具体来说，是一种能够检测机载电气设备在力学环境中潜在的可逆性失效的在线测试方法,其包括主控计算机、光纤通讯模块、开关网络模块、数据采集模块、信号调理模块、测试接口模块和测试供电模块；对被测对象可逆性失效的检测，满足新的机载电气设备力学环境下的测试要求；可覆盖多种型号的被测机载电气设备，具有高通用性和标准化程度；测试全程自动化大幅度降低了测试工作量，极大提高了测试效率。其是一款稳定性高、通用性强、可拓展性强、功能丰富、操作便捷、测试精度高、测试结果稳定可靠、性价比高的新型在线测试系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种新型机载电气设备力学环境下在线测试系统，具体来说，是一种能够检测机载电气设备在力学环境中潜在的可逆性失效的在线测试方法，其包括主控计算机、光纤通讯模块、开关网络模块、数据采集模块、信号调理模块、测试接口模块和测试供电模块；对被测对象可逆性失效的检测，满足新的机载电气设备力学环境下的测试要求；可覆盖多种型号的被测机载电气设备，具有高通用性和标准化程度；测试全程自动化大幅度降低了测试工作量，极大提高了测试效率。其是一款稳定性高、通用性强、可拓展性强、功能丰富、操作便捷、测试精度高、测试结果稳定可靠、性价比高的新型在线测试系统。【专利说明】机载电气设备力学环境下在线测试系统
本专利技术涉及一种新型机载电气设备力学环境下在线测试系统，具体来说，是一种 能够检测机载电气设备在力学环境中潜在的可逆性失效的在线测试方法。
技术介绍
机载电气设备是飞机电子、电气仪表系统、武器火控系统、自动化系统及机械系统 的供电及线路转换的执行组件。随着飞机动力系统功能的提高，其力学环境严酷性加大，对 电气成品的力学环境的适应性考核更加严格。在《机载电器盒例行试验技术要求》中明确提 出，力学环境功能试验中电气成品要处于工作状态，不允许输出信号有间断等可逆性失效。 目前国内的机载电气设备力学环境下的测试方法多为静态测试，仅属于功能测试 范畴，无法检测出被测对象在测试全程过程中的可逆性失效，即被测设备元件在测试过程 中可能出现的能够自行恢复的瞬态故障。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的问题，本专利技术的目的是要提出一种机载电气设备力学环境下 在线测试系统，其以仪器仪表技术、计算机技术和自动化测试技术为基础，采用积木式结构 和PXI总线通信协议，根据机载电器设备力学环境下测试方法和规范，研制出的能够检测 机载设备潜在可逆性失效的，高度开放性、自动化和实用性的系统。 为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为一种机载电气设备力学环境下在 线测试系统，其包括主控计算机、光纤通讯模块、开关网络模块、数据采集模块、信号调理模 块、测试接口模块和测试供电模块；所述光纤通讯模块、开关网络模块及数据采集模块位于 PXI机箱中，信号调理模块、测试接口模块及测试供电模块位于测试箱中；主控计算机通过 光纤通讯模块将控制信号传输到开关网络模块及数据采集模块构建相应的激励通道与采 集通道，激励信号依次通过开关网络模块及测试接口模块被施加到被测对象，被测对象的 响应信号经过测试接口模块进入信号调理模块，调理后的响应信号被数据采集模块转换生 成的数据资源经过光纤通讯模块传输到主控计算机进行处理；测试供电模块提供系统激励 信号及信号调理模块需要的电源。 所述的主控计算机为工业环境下采用的工控机，其内运行有测试软件，所述主控 计算机通过光纤通讯模块控制PXI机箱中的测试资源，发送控制命令和接收采集数据，并 将采集到的资源进行分发、处理与故障诊断，所述主控计算机设有人机界面，其为整个测试 系统的核心。 所述的光纤通讯模块为具有PXI总线-PCI总线桥路的光纤通讯组件，其实现PXI 机箱中的各种仪器资源与主控计算机之间的高速数据传送，实现主控计算机对PXI机箱内 的PXI总线仪器资源的远程访问与控制。 所述的开关网络模块为具有高集成度的PXI矩阵开关卡，其集成了高密度的固态 继电器矩阵，通过控制矩阵中继电器节点的通断，实现测试通道的组织与切换，进而实现单 台测试系统对多种型号被测对象的测试。 所述的数据采集模块包含具有模拟量输入输出、数字量输入输出的多功能DAQ板 卡；DAQ板卡中的数字量输出信号控制信号调理模块中调理电路的启用与关闭；DAQ板卡 中的模拟量采集中的AD转换器将被测对象产生的响应信号转换成大量数据，经采集后由 PXI-PCI光纤桥路传输至主控计算机中进行处理与诊断。 所述的信号调理模块为信号调理电路，其将被测对象产生的响应信号转换为数据 采集模块可以正确识别的有效信号，同时实现数据采集模块与被测对象之间的光电隔离。 所述的测试接口模块为电连接器以及接线端子板卡，其连接被测对象与测试系 统。 所述的测试供电模块由集成电源模组组成，为被测对象提供测试激励以及为信号 调理模块供电。 所述系统还包括光纤旋转连接器，所述光纤旋转连接器是利用解旋转棱镜原理 解决相对的旋转部件间光信号的传输问题，保证光信号的传输不因为旋转而中断，其作用 是在离心机力学环境下连接离心机外的工控机与离心机上的测试设备，完成主控计算机与 PXI总线仪器的数据通信。同时旋转连接器中还包含电源通道，为离心机上的设备供电。 一种所述的机载电气设备力学环境下在线测试系统的测试方法，其特征在于，包 括以下主要步骤： 1)系统的初始化与自检； 2)测试配置：根据测试任务和被测对象的不同，进行测试方式、测试时长等设置， 并加载被测对象描述文件； 3)开展静态测试，解析加载的被测对象描述文件，对系统测试资源进行调度与分 配后，对被测对象进行短时功能测试； 4)开展动态测试，解析加载的被测对象描述文件，对系统测试资源进行调度与分 配后，对被测设备进行长时在线测试； 5)数据采集处理和分析，显示测试过程中，被测对象多个通道上的动态电压波形， 实时进行故障诊断并显示诊断结果，智能过滤并存储采集数据； 6)测试报表生成：在测试结束后，可利用保存的测试数据和结果数据，生成直观 的测试报表，内容涵盖该次测试任务的概要描述、被测对象各通道的测试结果、诊断结果、 测试全程的电压曲线、被测对象所有通道的测试结果一览表，以及对被测对象的测试结 论； 7)事后数据回放：测试结束后，数据将被存储至硬盘，一方面可以用于生成测试 报表，另一方面，也可用于事后的数据回放，供事后分析用。数据回放时，操作人员可用不同 回放速度观察全部数据曲线和当前回放时刻瞬态值。 本专利技术实现了对被测对象可逆性失效的检测，满足新的机载电气设备力学环境下 的测试要求；可覆盖多种型号的被测机载电气设备，具有高通用性和标准化程度；测试全 程自动化大幅度降低了测试工作量，极大提高了测试效率。其是一款稳定性高、通用性强、 可拓展性强、功能丰富、操作便捷、测试精度高、测试结果稳定可靠、性价比高的新型在线测 试系统。 【专利附图】【附图说明】 图1在线测试系统模块化示意图； 图2在线测试系统整体架构示意图； 图3通道切换开关网络示意图； 图4离心机力学环境中光纤通讯结构示意图。 【具体实施方式】 下面结合说明书附图对本专利技术进行进一步详述。 -种新型机载电气设备力学环境下在线测试系统，其特征在于，所述系统主要组 成部分包括主控计算机、光纤通讯模块、开关网络模块、数据采集模块、信号调理模块、测试 接口模块和测试供电模块。 主控计算机采用工控机，测试软件运行于其中，是测试系统的调度中心、控制中 心，也是整个系统的核心。其采用高速多核CPU作为处理器，提高测试软件的多线程处理效 率；采用大内存及高速固态硬盘，提高数据处理与存储速度；内置的板载PCI总线插槽用于 安插PXI-PCI光纤通讯卡。 光纤通讯模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
机载电气设备力学环境下在线测试系统，其包括主控计算机、光纤通讯模块、开关网络模块、数据采集模块、信号调理模块、测试接口模块和测试供电模块；所述光纤通讯模块、开关网络模块及数据采集模块位于PXI机箱中，信号调理模块、测试接口模块及测试供电模块位于测试箱中；主控计算机通过光纤通讯模块将控制信号传输到开关网络模块及数据采集模块构建相应的激励通道与采集通道，激励信号依次通过开关网络模块及测试接口模块被施加到被测对象，被测对象的响应信号经过测试接口模块进入信号调理模块，调理后的响应信号被数据采集模块转换生成的数据资源经过光纤通讯模块传输到主控计算机进行处理；测试供电模块提供系统激励信号及信号调理模块需要的电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田丰，喻勇涛，陈明，刘宏，迟英，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21