一種基于pxi開發(fā)平臺的航空振動(dòng)臺測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的常規(guī)測控領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于航空機(jī)載 完好性與使用監(jiān)測系統(tǒng)的初步測試領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)某型號航空器研發(fā)的振動(dòng)測試臺的測試需求，建立振動(dòng)臺測試系統(tǒng)，對該振 動(dòng)臺進(jìn)行測試。本方案定制了以PXI設(shè)備為測試核心的平臺，結(jié)合虛擬儀器技術(shù)、測試測量 技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、軟件技術(shù)的綜合測試系統(tǒng)來滿足該項(xiàng)目各種需求。
[0003] 現(xiàn)階段振動(dòng)測試臺多用于電工、電子、汽車零部件以及其他涉及運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品和貨 物在運(yùn)輸過程中的環(huán)境，檢測其產(chǎn)品的耐振性能。難以滿足航空產(chǎn)品在功能上的需求，尤其 是在高速數(shù)據(jù)采集和加速度設(shè)定上達(dá)不到指標(biāo)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種基于PXI開發(fā)平臺的航空振動(dòng)臺測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 一種通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、組合化、網(wǎng)絡(luò)化的高性能數(shù)據(jù)采集測試系統(tǒng)，并運(yùn)用智能傳感器信息 處理和多傳感器信息融合技術(shù)，整體上實(shí)現(xiàn)控制、通信、計(jì)算機(jī)和測量的一體化。使其在環(huán) 境溫度為-20°C~50°C的狀態(tài)下仍能正常工作。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種基于PXI開發(fā)平臺的航空振動(dòng)臺測試系統(tǒng)，包括PXI機(jī)箱1和插在PXI機(jī)箱 1內(nèi)插槽上的PXI模塊，所述PXI模塊包含控制器模塊2、信號發(fā)生器模塊3、第一多路復(fù)用 器模塊4、第二多路復(fù)用器模塊8、RS422模塊5、1553B模塊6和若干塊A0模塊7 ;
[0007] 所述信號發(fā)生器模塊3用于在控制器模塊2的控制下，根據(jù)振動(dòng)臺的測試指標(biāo)要 求，產(chǎn)生若干路正弦信號、若干路轉(zhuǎn)速信號1路UTD信號；
[0008] 所述第一多路復(fù)用器模塊4用于將所述仿真轉(zhuǎn)速信號輸出被測設(shè)備；
[0009] 所述第二多路復(fù)用器模塊8用于將所述UTD信號輸出給被測設(shè)備；
[0010] 所述RS422模塊5用于在控制器模塊2的控制下向被測設(shè)備輸出RS422信號； [0011] 所述1553B模塊6用于在控制器模塊2的控制下向被測設(shè)備輸出1553B信號；
[0012] 所述A0模塊7用于將所述正弦信號輸出給被測設(shè)備。
[0013] 優(yōu)選地，所述控制器模塊2選用NI公司的PXI-8109型號的嵌入式控制器。
[0014] 所述PXI信號發(fā)生器模塊選用NI公司的PXI-5422型號的任意波型發(fā)生器。
[0015] 所述第一多路復(fù)用器模塊4、第二多路復(fù)用器模塊8選用NI公司的PXI-2593型號 的繼電器。
[0016] 所述RS422模塊選用NI公司的PXI-8431/2型號的異步串行接口。
[0017] 所述0A模塊選用NI公司的NIPXI-6733型號的模擬輸出板卡。
[0018] 所述0A模塊有四塊，每塊0A模塊提供8路模擬輸出通道。
[0019] 所述PXI機(jī)箱選用NI公司的PXI-1045型號的機(jī)箱。
[0020] 本發(fā)明主要實(shí)現(xiàn)了以下功能：
[0021]1)測試整體上，實(shí)現(xiàn)C3M-體化。C3M指的是控制（Control)、通信 (Communication)、計(jì)算機(jī)（Computer)和測量（Measurement);
[0022] 2)測試平臺上，采用虛擬儀器技術(shù)；
[0023] 3)測試管理上，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)；
[0024] 4)測試信息處理上，使用智能傳感器信息處理和多傳感器信息融合技術(shù)。
【附圖說明】
[0025] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施過程對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0026] 圖1為發(fā)明一種基于PXI開發(fā)平臺的航空振動(dòng)測試臺測試系統(tǒng)的電氣架構(gòu)原理 圖；
[0027] 圖中：1-PXI機(jī)箱，2-控制器模塊，3-信號發(fā)生器模塊，4-多路復(fù)用器模塊， 5-1553B模塊，6-RS422 模塊，7-A0 模塊；
[0028]圖2為發(fā)明一種基于PXI開發(fā)平臺的航空振動(dòng)臺測試系統(tǒng)的軟件模塊架構(gòu)圖；包 括軟件功能區(qū)和參數(shù)配置區(qū)；軟件功能區(qū)包括主要功能控制模塊，數(shù)據(jù)管理模塊和面板控 制模塊，其中測試流程可自定義，根據(jù)不同測試項(xiàng)目要求規(guī)定測試項(xiàng)、調(diào)頻、倍頻、執(zhí)行時(shí)間 等，整個(gè)測試過程都可以通過控制器完成。
[0029]圖3為發(fā)明一種基于PXI開發(fā)平臺的航空振動(dòng)臺測試系統(tǒng)的信號發(fā)生器模塊和多 路復(fù)用模塊連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0031] 如圖1所示，本發(fā)明一種基于PXI開發(fā)平臺的航空振動(dòng)臺測試系統(tǒng)，包括PXI機(jī)箱 1和插在PXI機(jī)箱1內(nèi)插槽上的PXI模塊，PXI模塊包含控制器模塊2、信號發(fā)生器模塊3、 第一多路復(fù)用器模塊4、第二多路復(fù)用器模塊8、RS422模塊5、1553B模塊6和若干塊A0模 塊7。
[0032] 作為優(yōu)選，本發(fā)明各組成部分的硬件配置如表一所示：
[0033]
[0034]表一
[0035] ①PXI機(jī)箱選用NI公司的用于各種測試和測量應(yīng)用的高性能18槽機(jī)箱。配有高 帶寬背板，可滿足各種高性能測試和測量應(yīng)用的需求。它每個(gè)插槽中都接受PXI模塊，機(jī)箱 的操作溫度范圍可擴(kuò)展至55°C，滿足苛刻環(huán)境的需求。該系列機(jī)箱具有最新PXI規(guī)范的所 有特性，包括內(nèi)置10MHz參考時(shí)鐘、PXI觸發(fā)總線、星型觸發(fā)和局部總線。
[0036] ②控制器模塊選用NI公司基于IntelCorei7-620M處理器的高性能嵌入式控制 器，可用于PXI系統(tǒng)。結(jié)合2. 66GHz基頻、3. 33GHz(單核渦輪）雙核處理器和雙通道1066MHz DDR3內(nèi)存，該控制器極為適合密集處理的模塊化儀器和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。
[0037] ③信號發(fā)生器模塊選用NI公司的一款200MS/S的任意波形發(fā)生器，該輕巧型單 槽3UPXI板卡可實(shí)現(xiàn)16位的分辨率和高達(dá)256MB的板載內(nèi)存。使用基于PCI總線的PXI 平臺，因而在下載波形時(shí)，其速度可達(dá)84MB/S，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)GPIB儀器。運(yùn)用同步內(nèi)存核心 (SMC)架構(gòu)，能通過發(fā)生器與數(shù)字化儀和數(shù)字波形發(fā)生器/分析儀的同步來創(chuàng)建混合信號 的測試系統(tǒng)，也可通過多個(gè)任意波形發(fā)生器的同步，生成一個(gè)相位相干的多通道發(fā)生器。
[0038] ④多路復(fù)用器模塊選用NI公司的一款高密度50 Ω RF繼電器模塊。本模塊可自動(dòng) 配置為非匹配多路復(fù)用器、外部匹配的多路復(fù)用器或空間靈活的稀疏矩陣。每種配置可處 理從直流到高于500MHz頻率的信號。本單槽開關(guān)模塊使用高密度的按鈕式MCX連接器，即 使是離散電纜仍可方便地管理。
[0039] ⑤RS422通訊模塊（2端口）使用NI公司的高性能異步串行接口。它除了提供 高性能模塊的各項(xiàng)功能外，還具有高壓端口間數(shù)字隔離。能實(shí)現(xiàn)與RS485和RS232設(shè)備達(dá) 3Mbit/s的高速通信，能以57波特到3, 000, 000波特的可配置波特率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對于非 標(biāo)準(zhǔn)波特率可達(dá)1 %精度，標(biāo)準(zhǔn)波特率下可達(dá)〇. 01 %精度。
[0040] ⑥1553B通訊模塊使用某公司依據(jù)MIL-STD-1553B航電總線通信協(xié)議