高琪 顧懿 王磊

摘 要：由于火箭專用配電器系統(tǒng)作為箭上電氣系統(tǒng)的重要組成部件，對進(jìn)行火箭員和飛行員的試驗(yàn)工作起著至關(guān)重要的指導(dǎo)作用;火箭配電器性能測試直接主要反映其各項(xiàng)主要功能是否達(dá)標(biāo)運(yùn)行情況，測試中電力法的性能優(yōu)劣與否會直接影響對火箭配電器測試性能的綜合評價(jià)水平高低;系統(tǒng)測試管理系統(tǒng)工作原理測試樣機(jī)用于測試某種火箭上使用配電器，比較樣機(jī)測試結(jié)果值與國際設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值測試結(jié)果是否相符，可以分析得出對該系統(tǒng)測試設(shè)計(jì)可行、可靠;該系統(tǒng)測試管理系統(tǒng)大大程度改進(jìn)了以往的傳統(tǒng)測試管理手段，具有測試體積小、可靠性高、易于隨身攜帶等多大優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：火箭;配電器;測試

火箭電池供配電工藝系統(tǒng)技術(shù)是整個(gè)運(yùn)載火箭的重要能源技術(shù)基礎(chǔ)，整個(gè)火箭供配電技術(shù)系統(tǒng)主要組成包括火箭電池、電纜網(wǎng)和火箭配電器三個(gè)大部分。配電器電路是用于供配電氣的系統(tǒng)電路中的重要組成部分，負(fù)責(zé)電路接收和從地面信號測量轉(zhuǎn)發(fā)控制器系統(tǒng)中的指令號以實(shí)現(xiàn)電路轉(zhuǎn)電、上接下電等，，從而能夠確保箭上配電器更好的正常工作。因此，配電器系統(tǒng)是否正常運(yùn)行工作直接影響決定了我國火箭航空供配電系統(tǒng)的可靠正常運(yùn)行和火箭飛行試驗(yàn)任務(wù)的能否順利完成。

為了不斷研究優(yōu)化新的家用配電器產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測試方法，達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測試時(shí)的基本高效性和便攜性，木文設(shè)計(jì)了一種新的高型號的家用配電器產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測試過程管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以公司燃?xì)馊加图庸膛潆妼Ｓ帽O(jiān)控計(jì)算機(jī)軟件為技術(shù)基礎(chǔ)搭建開發(fā)過程控制管理平臺，通過公司燃?xì)饧庸虜?shù)據(jù)采集管理辦公軟卡對燃?xì)饧庸で昂驼{(diào)理后的所有燃?xì)饧庸绦盘栠M(jìn)行數(shù)據(jù)采集進(jìn)行實(shí)時(shí)分析采集和過程管理控制，從而快速準(zhǔn)確完成公司燃?xì)饧庸膛潆娖鞲黜?xiàng)燃?xì)鈶?yīng)用技術(shù)功能的正常運(yùn)行故障測試。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

配電器自動測試監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)需要對整個(gè)配電器內(nèi)部控制電路各個(gè)供電阻阻的量值參數(shù)進(jìn)行自動測量，實(shí)現(xiàn)全部配電器自動控制系統(tǒng)母線、遙測控制母線和蓄蓄電池的上下供電電路檢測，完成全部配電器電機(jī)轉(zhuǎn)電及啟動電壓值的檢測，實(shí)現(xiàn)配電火工品質(zhì)的點(diǎn)火鑒定功能并同時(shí)進(jìn)行相關(guān)信號電路檢測及危險(xiǎn)判定。

按照配電測試監(jiān)控設(shè)備基本功能設(shè)計(jì)要求就應(yīng)進(jìn)行合理可行的測試方案設(shè)計(jì)，配電器件的測試監(jiān)控系統(tǒng)主要由平臺計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器和控制卡、調(diào)理板等軟硬件集成電路、面板總線接口以及內(nèi)外部有線電纜電路組成，系統(tǒng)工作原理總體框圖設(shè)計(jì)如軟件圖1所示。

配電器系統(tǒng)測試監(jiān)控系統(tǒng)以配電加固器和計(jì)算機(jī)為重要主控測試設(shè)備，作為系統(tǒng)測試的技術(shù)核心并可實(shí)現(xiàn)測試信號實(shí)時(shí)采集與過程控制。被檢主測配電器通過外部輔助測試光源電纜與一臺計(jì)算機(jī)測試主機(jī)相通或連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)部設(shè)有輔助測試電源為被測配電器進(jìn)行供電。配電器的被動檢測電路信號通過電路測試信號電纜直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)后，經(jīng)過電路調(diào)理信號電路直接進(jìn)行被測信號電路調(diào)理再直接進(jìn)入電動工控機(jī)。計(jì)算機(jī)可以通過利用數(shù)據(jù)采集器及控制卡對測試調(diào)理后的相關(guān)測試調(diào)理信號數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與調(diào)理控制，并在電子顯示器上實(shí)時(shí)顯示相關(guān)測試調(diào)理結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而可以實(shí)現(xiàn)用戶對配電器各項(xiàng)應(yīng)用功能的實(shí)時(shí)測試。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1數(shù)據(jù)采集

配電器測試系統(tǒng)選用2種PXI板卡，型號分別為NI公司的PXI一6723和PXI一6255。

PXI-6723板卡作為信號輸出控制卡，主要提供被測產(chǎn)品所需的輸入信號以及控制繼電器的吸合釋放。PXI-6723板卡提供了32路模擬輸出通道，每條通道均有最高輸出速度45MS/s。

2.2信號調(diào)理

調(diào)理板為電壓測試控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，主要負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)控制電路信號的電壓輸出、輸入電路信號的電壓變換數(shù)據(jù)采集、控制穩(wěn)壓電源上的供電信號輸出和控制電阻電流測試等重要功能。

配電器電壓測試監(jiān)控系統(tǒng)一般需要對被動檢測兩個(gè)配電器的交流轉(zhuǎn)電進(jìn)行斷電、供電和測電壓和內(nèi)部驅(qū)動電阻電路進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和自動測量。供電系統(tǒng)控制電路包括自動控制電源母線和可充電池電路給被動檢測配電器通過供電的轉(zhuǎn)或和中斷開機(jī)控制。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在進(jìn)行測試采集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)時(shí)，采用了rlabvifw等等軟件模塊來直接實(shí)現(xiàn)自動采集測試數(shù)據(jù)的自動計(jì)算、分析、處理和圖像顯示。

為了充分便于應(yīng)用程序在接口后的系統(tǒng)升級和日常維護(hù)，程序的內(nèi)部軟件結(jié)構(gòu)采用的是模塊化軟件結(jié)構(gòu)。整個(gè)測試程序主要可以分為：主編程函數(shù)、自檢報(bào)表測試數(shù)據(jù)模塊、功能報(bào)表測試數(shù)據(jù)模塊和功能報(bào)表數(shù)據(jù)輸出模塊。其中的多功能控制測試系統(tǒng)模塊主要包括：電源供電控制測試系統(tǒng)模塊、轉(zhuǎn)電控制測試系統(tǒng)模塊、火工品質(zhì)及點(diǎn)火控制測試系統(tǒng)模塊、斷電控制測試系統(tǒng)模塊以及能源電阻阻抗數(shù)值控制測試系統(tǒng)模塊等。

3.1供電模塊

在整個(gè)供電系統(tǒng)中，供電控制測試、轉(zhuǎn)電控制測試及電源斷電控制測試的三個(gè)軟件工作流程根本基木相同，都應(yīng)該是通過其中a（）進(jìn)行輸出電流控制電壓信號，然后通過ai（）進(jìn)行輸出電壓控制信號的數(shù)據(jù)采集，然后經(jīng)過測試軟件的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行處理，因此這里以這個(gè)供電測試模塊為一個(gè)特例來來進(jìn)行詳細(xì)說明。首先是由軟件自動發(fā)送電路供電電壓控制指令，然后軟件采集輸出相應(yīng)的電壓輸出值和電壓判定信號，進(jìn)行電壓判定后將其顯示出來在用戶界面上。

3.2點(diǎn)火模塊

火工品種的點(diǎn)火溫度測試操作程序流程框框圖顯示如下圖圖2所示。

4結(jié)語

配電器點(diǎn)火測試控制系統(tǒng)以經(jīng)過加固后的計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)開發(fā)控制平臺，通過一個(gè)pxl數(shù)據(jù)采集控制板卡對經(jīng)過調(diào)理后的所有配電器內(nèi)部電路相關(guān)供電信號數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集、控制，與系統(tǒng)輸入相關(guān)信號數(shù)據(jù)進(jìn)行自動對比并實(shí)時(shí)顯示，從而可以完成具有配電器內(nèi)部電壓值和電阻綜合測試、轉(zhuǎn)電機(jī)防斷電及相關(guān)火工品質(zhì)的點(diǎn)火測試功能的綜合測試。

參考文獻(xiàn)：

[1]王清利. 新型運(yùn)載火箭遙測供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)途徑[J]. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)，2000（04）：5-12.

[2]盧存升，陳博，曾少龍，鄧家權(quán). 某型號運(yùn)載火箭測量系統(tǒng)測試電源分析[J]. 電源技術(shù)，2021，45（01）：81-84.

[3]林涓，賀崢光. 載人火箭的遙測系統(tǒng)[J]. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)，2006（04）：5-10.

[4]周瀟雅，楊亮，張茜，孫樹森，肖進(jìn). 基于ARCADIA MBSE在運(yùn)載火箭能源子系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 計(jì)算機(jī)測量與控制，2020，28（11）：211-215+221.

[5]姜爽. 基于IDDOV流程的新型通用智能配電器設(shè)計(jì)[J]. 價(jià)值工程，2019，38（08）：90-93.

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