專利名稱：航空電子設(shè)備自動(dòng)綜合測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種航空電子設(shè)備自動(dòng)綜合測(cè)試儀，主要用于航空電子設(shè) 備的自動(dòng)化測(cè)試。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)航空制造領(lǐng)域的不斷進(jìn)步， 一 系列新型的4元空飛行器即將升空。 為了適應(yīng)批量化生產(chǎn)的需要，加快各設(shè)備檢測(cè)速度，在生產(chǎn)過(guò)程中能夠?qū)Π惭b 過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，而目前的測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)速度緩慢，檢測(cè)不規(guī)范，不能滿 足對(duì)批量生產(chǎn)的航空飛行器進(jìn)行綜合測(cè)試的測(cè)試任務(wù)?，F(xiàn)有航空電子設(shè)備通常
采用總線進(jìn)行測(cè)試。70年代提出了 GP舊總線技術(shù)，采用GP舊總線連接的儀 器測(cè)試系統(tǒng)解決了通用測(cè)試儀器與計(jì)算機(jī)之間的互連問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù) 在測(cè)試領(lǐng)域的應(yīng)用。后來(lái)為解決測(cè)試設(shè)備和計(jì)算坤幾之間通信連接影響整個(gè)測(cè)試 系統(tǒng)性能的問(wèn)題，提出了高性能的測(cè)試總線技術(shù)VXI和PXI。 VXI總線是一種 高速計(jì)算機(jī)總線在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，它具有標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)、結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能 力強(qiáng)、定時(shí)和同步精確、模塊可重復(fù)利用、眾多儀器商支持等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來(lái) 越廣，尤其在組建大中規(guī)模自動(dòng)測(cè)量控制系統(tǒng)，以及對(duì)速度、精度、系統(tǒng)穩(wěn)定 性和工作環(huán)境要求非?？量痰膱?chǎng)合，有其他系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是如果使 用計(jì)算機(jī)來(lái)控制VXI總線設(shè)備，則需要配備一塊GP舊接口卡，通過(guò)GP舊總 線與VXI主機(jī)箱零槽模塊通信，零槽模塊的GP舊-VXI翻譯器將GP舊的命令 翻譯成VXI命令并把各模塊返回的數(shù)據(jù)以一定的格式傳回主控計(jì)算機(jī)。此外， VXI總線的組建方案其功能強(qiáng)大、組建的系統(tǒng)穩(wěn)定，但VXI總線在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大功 能的同時(shí)，價(jià)格也是十分昂貴的。PXI總線吸取了 VXI總線的結(jié)構(gòu)緊湊、速度 快、擴(kuò)展靈活等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，與Compact PCI總線兼容。PXI將Microsoft Windows NT和Microsoft Windows 95定義為其標(biāo)準(zhǔn)軟件框架，并要求所有儀器模塊都必須帶有按VISA規(guī)范編寫的WIN32設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，使PXI成為 一種系統(tǒng)級(jí)規(guī)
范，保證系統(tǒng)易于集成與使用，從而進(jìn)一步降低最終用戶的開發(fā)費(fèi)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供航空電子設(shè)備 自動(dòng)綜合測(cè)試儀，系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、測(cè)試速度快，；險(xiǎn)測(cè)規(guī)范，可靠性高。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是航空電子設(shè)備自動(dòng)綜合測(cè)試儀，包括系統(tǒng) 控制器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡、輸入輸出接口、 信號(hào)調(diào)理器、PXI機(jī)箱、顯示終端，信號(hào)調(diào)理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、 DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡安裝在PXI機(jī)箱上， 一部分被測(cè)信號(hào)通過(guò)輸入輸出接 口輸入至D/A轉(zhuǎn)換器和多串口卡，另一部分被測(cè)信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器后輸入至 A/D轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器，安裝在PXI機(jī)箱中的系統(tǒng)控制器通過(guò)PXI總線對(duì) A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡進(jìn)行控制并采集被測(cè)信號(hào)， 同時(shí)控制DI/DO轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生控制信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理器、輸入輸出接口輸出至被 測(cè)對(duì)象，顯示終端與系統(tǒng)控制器相連接。
所述的顯示終端包括顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)。
所述的系統(tǒng)控制器裝載系統(tǒng)信息管理模塊、硬件資源管理模塊、設(shè)備測(cè)試 應(yīng)用管理模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊和文檔及打印管理才莫塊。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型利用PXI總線、開放式 的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和多樣的系統(tǒng)開發(fā)工具，搭建了適用于航空電子設(shè)備的自動(dòng)綜合測(cè) 試系統(tǒng)。本測(cè)試儀集成了系統(tǒng)控制器和顯示終端，避免了相同功能的測(cè)試設(shè)備 需要外配電腦的缺點(diǎn)，從而增強(qiáng)了設(shè)備的靈活性和可操作性；該儀器利用PXI 總線的自檢功能可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化時(shí)硬件資源配置管理和綜合的自檢/自校， 該儀器具有綜合系統(tǒng)測(cè)試功能，通過(guò)飛機(jī)的測(cè)試接口，完成飛機(jī)總裝后系統(tǒng)檢 測(cè)，判斷各設(shè)備的工作狀態(tài)；該測(cè)試儀的軟件具有數(shù)據(jù)管理功能，可以對(duì)測(cè)試 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、存儲(chǔ)和管理，對(duì)測(cè)試報(bào)告進(jìn)行編輯、打印。本實(shí)用新型 構(gòu)成簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、操作維護(hù)方便、成本低、可靠性高，本系統(tǒng)的應(yīng)用可以極大地提高檢測(cè)速度，并且檢測(cè)規(guī)范。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實(shí)用新型系統(tǒng)控制器的功能框圖； 圖3是本實(shí)用新型的測(cè)試流程圖。
具體實(shí)施方式

本測(cè)試儀為一個(gè)綜合測(cè)試軟硬件集成系統(tǒng)，由硬件設(shè)備層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)層、 測(cè)試任務(wù)應(yīng)用層、人機(jī)交互界面四部分組成。設(shè)備驅(qū)動(dòng)層是連接測(cè)試任務(wù)應(yīng)用 層與硬件設(shè)備層的橋梁和紐帶；測(cè)試任務(wù)應(yīng)用層完成測(cè)試設(shè)備的硬件配置、測(cè) 試流程管理和采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析、處理和顯示；人機(jī)界面模塊負(fù)責(zé)為系統(tǒng) 操作人員提供友好、直觀的圖形界面、簡(jiǎn)單快捷的操作方式。如圖1所示，硬 件設(shè)備層是執(zhí)行測(cè)試任務(wù)的物理實(shí)體，包括輸入輸出接口、信號(hào)調(diào)理器、系統(tǒng) 控制器、D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡、PXI機(jī)箱，硬 件設(shè)備層主要是采集被測(cè)設(shè)備的各種模擬、數(shù)字信號(hào)并實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)與被測(cè)設(shè) 備間的通信接口。信號(hào)調(diào)理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多 串口卡安裝在PXI機(jī)箱上，數(shù)字信號(hào)和串口數(shù)據(jù)通過(guò)輸入輸出接口輸入至D/A 轉(zhuǎn)換器和多串口卡，模擬信號(hào)和部分?jǐn)?shù)字信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器后輸入至A/D轉(zhuǎn)換 器、DI/DO轉(zhuǎn)換器，安裝在PXI機(jī)箱中的系統(tǒng)控制器通過(guò)PXI總線對(duì)A/D轉(zhuǎn)換 器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡進(jìn)行控制并采集被測(cè)數(shù)字信號(hào)、模 擬信號(hào)、串口數(shù)據(jù)等信息，同時(shí)控制DI/DO轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生數(shù)字控制信號(hào)通過(guò)信號(hào) 調(diào)理器、輸入輸出接口輸出至被測(cè)對(duì)象進(jìn)行控制，顯示終端與系統(tǒng)控制器相連 接。設(shè)備驅(qū)動(dòng)層裝載在系統(tǒng)控制器用于驅(qū)動(dòng)PXI機(jī)箱中的各個(gè)硬件設(shè)備，顯示 終端包括15寸顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)，作為自動(dòng)綜合測(cè)試儀的人機(jī)交互界面， 人機(jī)交互界面可采用Labview， VC等進(jìn)行設(shè)計(jì)。信號(hào)調(diào)理器、系統(tǒng)控制器、 D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡、PXI機(jī)箱采用美國(guó)NI公 司或安捷倫等公司的板卡和機(jī)箱，D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器根據(jù)用戶需求可采用16位或更高位的轉(zhuǎn)換器，信號(hào)調(diào)理器可對(duì)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào) 理和隔離。
如圖2所示，測(cè)試任務(wù)應(yīng)用層同樣裝載在系統(tǒng)控制器中，測(cè)試任務(wù)應(yīng)用層 包括系統(tǒng)信息管理、硬件資源管理、設(shè)備測(cè)試應(yīng)用管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、文檔及 打印管理。
系統(tǒng)信息管理主要包括用戶管理、故障樹管理和網(wǎng)絡(luò)支持管理三個(gè)模塊， 主要用于對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行管理和信息維護(hù)。
硬件資源管理的功能主要有兩個(gè)，硬件資源配置管理和綜合自檢/自較。其 中硬件資源配置管理是根據(jù)各被測(cè)設(shè)備檢測(cè)需求，合理的配置所需資源并完成 對(duì)資源的管理功能；綜合自檢/自較是在設(shè)備檢測(cè)開始前對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)， 是利用PXI板卡的自檢功能實(shí)現(xiàn)的。
設(shè)備測(cè)試應(yīng)用管理，完成測(cè)試設(shè)備、測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試流程的管理，確保測(cè) 試系統(tǒng)按照用戶需求的測(cè)試步驟進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試或者人工手動(dòng)測(cè)試。設(shè)備測(cè)試流 程和底層測(cè)量模塊確保測(cè)試系統(tǒng)獲取相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)用于存放測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果，用于以后的數(shù)據(jù)對(duì)比、故障 診斷和生成報(bào)表。檢測(cè)程序?qū)Ρ粶y(cè)部件檢測(cè)完成之后，應(yīng)該將相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù) 和結(jié)論存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中，并完成設(shè)備履歷書的填寫和管理功能。
文檔及打印管理子系統(tǒng)建立了包含設(shè)備的技術(shù)資料和測(cè)試系統(tǒng)幫助文檔等 在內(nèi)的文檔庫(kù)；打印管理是在基于數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，可以生成當(dāng)前測(cè)試完成后 的報(bào)表。
如圖3所示，本測(cè)試儀使用時(shí)，將航空設(shè)備上的各種傳感器、控制器等通 過(guò)信號(hào)線連接在輸入輸出接口上，測(cè)試系統(tǒng)啟動(dòng)后，根據(jù)測(cè)試任務(wù)需求完成測(cè) 試設(shè)備資源配置。用戶可在菜單中選擇測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試方式，測(cè)試結(jié)果通過(guò)測(cè) 試模塊分析后傳給測(cè)試界面顯示，并將需要的測(cè)試數(shù)據(jù)保存成文件，選擇繼續(xù) 測(cè)試或退出。
權(quán)利要求1、航空電子設(shè)備自動(dòng)綜合測(cè)試儀，其特征在于包括系統(tǒng)控制器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡、輸入輸出接口、信號(hào)調(diào)理器、PXI機(jī)箱、顯示終端，信號(hào)調(diào)理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡安裝在PXI機(jī)箱上，一部分被測(cè)信號(hào)通過(guò)輸入輸出接口輸入至D/A轉(zhuǎn)換器和多串口卡，另一部分被測(cè)信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器后輸入至A/D轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器，安裝在PXI機(jī)箱中的系統(tǒng)控制器通過(guò)PXI總線對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡進(jìn)行控制并采集被測(cè)信號(hào)，同時(shí)控制DI/DO轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生控制信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理器、輸入輸出接口輸出至被測(cè)對(duì)象，顯示終端與系統(tǒng)控制器相連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的航空電子設(shè)備自動(dòng)綜合測(cè)試儀，其特征在于所 述的顯示終端包括顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)。
3、 如權(quán)利要求1所述的航空電子設(shè)備自動(dòng)綜合測(cè)試儀，其特征在于所 述的系統(tǒng)控制器裝載系統(tǒng)信息管理模塊、硬件資源管理模塊、設(shè)備測(cè)試應(yīng)用管 理模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊和文檔及打印管理模塊。
專利摘要航空電子設(shè)備自動(dòng)綜合測(cè)試儀，包括系統(tǒng)控制器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡、輸入輸出接口、信號(hào)調(diào)理器、PXI機(jī)箱、顯示終端，系統(tǒng)控制器、信號(hào)調(diào)理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡安裝在PXI機(jī)箱上，輸入輸出接口負(fù)責(zé)信號(hào)的輸入輸出，系統(tǒng)控制器通過(guò)PXI總線對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DI/DO轉(zhuǎn)換器、多串口卡進(jìn)行控制，系統(tǒng)控制器由顯示終端進(jìn)行操作。本實(shí)用新型利用PXI總線、開放式的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和多樣的系統(tǒng)開發(fā)工具，搭建了適用于航空電子設(shè)備的自動(dòng)綜合測(cè)試系統(tǒng)，本實(shí)用新型構(gòu)成簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、操作維護(hù)方便、成本低、可靠性高，本系統(tǒng)的應(yīng)用可以極大地提高檢測(cè)速度，并且檢測(cè)規(guī)范。
文檔編號(hào)G08C19/00GK201327675SQ20082012395
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者偉 李, 沈宏鑫, 田德宇, 郭一凡 申請(qǐng)人:中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院