一種配電器測試臺的製作方法
2023-06-17 08:43:21 1
一種配電器測試臺的製作方法
【專利摘要】本發明屬於測試設備【技術領域】，具體涉及一種配電器測試臺。本發明的配電器測試臺，包括模擬供電及控制單元、模擬負載單元、手動控制單元、模擬1553B主控制器、模擬數據採編單元、模擬狀態控制及顯示單元、電磁兼容屏蔽及風冷機箱、供電與測試配套電纜、專用1553B總線電纜以及配套軟體。本發明的配電器測試臺解決了現有配電器測試臺無法實現1553B總線與RS-422並行測試的技術問題。本發明的配電器測試臺具有1553B總線、RS-422總線並行測試功能，能夠完全完成具有多種數字交互功能的新型箭上配電器所有輸入輸出測試；提供雙冗餘熱備份供電，實現1553B總線與RS-422總線雙重控制信息雙重採集功能。
【專利說明】—種配電器測試臺
【技術領域】
[0001]本發明屬於測試設備【技術領域】，具體涉及一種配電器測試臺。
【背景技術】
[0002]現有技術中普遍採用的配電器測試臺不能實現1553B總線與RS-422並行測試功能，難以同時滿足(I)能夠模擬地面的1553B主控設備向配電器發送總線控制命令從配電器讀取配電狀態信息、(2)能夠模擬箭上數據採編單元通過RS-422接口從配電器讀取配電狀態信息的技術要求。
[0003]此外，現有技術中的配電器測試臺採用的熱備份方式無法實現雙重控制信息雙重採集功能。
【發明內容】
[0004]本發明需要解決的技術問題為:
[0005]現有技術中的配電器測試臺無法實現1553B總線與RS-422並行測試功能。
[0006]本發明的技術方案如下所述:
[0007]一種配電器測試臺，包括模擬供電及控制單元、模擬負載單元、手動控制單元、模擬1553B主控制器、模擬數據採編單元、模擬狀態控制及顯示單元、電磁兼容屏蔽及風冷機箱、供電與測試配套電纜、專用1553B總線電纜以及配套軟體；
[0008]模擬供電及控制單元模擬熱備設計地面電源與熱備設計箭上電池，向配電器測試臺提供多種供電；模擬負載單元接收箭上配電器雙冗餘配電輸出；手動控制單元依據型號總體要求發出箭供控制、斷箭供控制指令；模擬1553B主控制器和模擬數據採編單元採用嵌入式處理器架構，實現1553B總線功能、RS-422通信以及RS232通信功能；模擬狀態控制及顯示單元實現箭上控制系統與外安系統的狀態指令模擬與指令結果顯示；電磁兼容屏蔽及風冷機箱保障測試臺配合配電器完成相關試驗；供電與測試配套電纜與專用1553B總線電纜實現測試臺與配電器的連接；配套軟體包括嵌入式架構DSP軟體、FPGA軟體和上位計算機軟體，實現手動測試、自動測試以及型號供配電協議的代碼實現。
[0009]所述模擬供電及控制單元、模擬負載單元、手動控制單元採用兩個獨立的電源模塊進行供電，所述兩個獨立的電源模塊產生兩組隔離輸出，分別用於配電器測試臺本身供電和模擬箭上電池供電和模擬地面供電。
[0010]所述模擬供電及控制單元採用的兩個獨立的電源模塊為兩個相同型號的AC/DC模塊電源Gl和G2，向配電器測試臺提供多種供電:G1向配電器提供8路地面1#供電、I路箭上電池1#加溫供電、I路箭上電池1#供電、I路配電器啟動供電；G2向配電器提供8路地面2#供電、I路箭上電池2#加溫供電、I路箭上電池2#供電；每一路供電都由一個獨立的供電開關控制。
[0011]所述模擬負載單元採用純電阻，針對每路模擬負載使用LED顯示其供電狀態，並在模擬負載輸入端串接二極體，實現冗餘熱備份輸入的接收。[0012]所述手動控制單元使用不鎖定按鈕向配電器發送手動控制信號。
[0013]所述狀態模擬和顯示單元使用面板按鈕實現狀態模擬，使用LED指示燈進行狀態顯不O
[0014]所述模擬1553B總線主控制器由嵌入式處理器+1553B接口協議晶片的架構實現；其中嵌入式處理器平臺採用以DSP+FPGA為核心的決策計算機，通過決策計算機的功能擴展接口實現1553B總線功能、RS-422通信以及RS232通信功能。
[0015]所述1553B接口協議晶片採用BU61580。
[0016]所述模擬數據採編單元嵌入式處理架構基礎上連接RS-422接口實現；採用I路使用至少I路備份設計；使用光耦進行電氣隔離和電平轉換。
[0017]所述配套軟體包含嵌入式軟體和上位計算機軟體:
[0018]嵌入式軟體由DSP運行通信控制軟體與FPGA運行的配置軟體組成:DSP上運行主控軟體，實現1553B總線主控制器的功能，依據上位機指令向配電器發送命令，從配電器接收狀態信息；FPGA完成模擬數據採編單元功能，從配電器讀取配電信息，通過驅動RS-422接口電路，按照時序要求完成信息接收，同時FPGA將完成USB2.0通信驅動，並向DSP提供USB通信控制接口與數據接口 ；
[0019]上位機主控軟體通過USB2.0接口與下位決策控制計算機進行通訊，實現對主控計算機控制指令和參數的加載，同時接收下位主控計算機採集上傳的數據。
[0020]本發明的有益效果為:
[0021](I)本發明的配電器測試臺具有1553B總線、RS-422總線並行測試功能，能夠完全完成具有多種數字交互功能的新型箭上配電器所有輸入輸出測試；
[0022](2)本發明的配電器測試臺提供雙冗餘熱備份供電，實現1553B總線與RS-422總線雙重控制信息雙重採集功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明配電器測試臺的原理框圖；
[0024]圖2為本發明配電器測試臺中模擬供電及控制局部原理電路；
[0025]圖3為本發明配電器測試臺中模擬負載局部原理電路；
[0026]圖4為本發明配電器測試臺中手動控制單元局部原理電路；
[0027]圖5為本發明配電器測試臺中模擬1553B主控器與模擬數據採編單元原理框圖；
[0028]圖6為本發明配電器測試臺中RS-422數據收發原理電路。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發明的配電器測試臺進行詳細說明。
[0030]本發明的配電器測試臺包括模擬供電及控制單元、模擬負載單元、手動控制單元、模擬1553B主控制器、模擬數據採編單元、模擬狀態控制及顯示單元、電磁兼容屏蔽及風冷機箱、供電與測試配套電纜、專用1553B總線電纜以及配套軟體。
[0031]模擬供電及控制單元模擬熱備設計地面電源與熱備設計箭上電池，向配電器測試臺提供多種供電；模擬負載單元接收箭上配電器雙冗餘配電輸出；手動控制單元依據型號總體要求發出箭供控制、斷箭供控制指令；模擬1553B主控制器和模擬數據採編單元採用嵌入式處理器架構，實現實現1553B總線功能、RS-422通信以及RS232通信功能；模擬狀態控制及顯示單元實現箭上控制系統與外安系統的狀態指令模擬與指令結果顯示；電磁兼容屏蔽及風冷機箱保障測試臺配合配電器完成相關試驗；供電與測試配套電纜與專用1553B總線電纜實現測試臺與配電器的連接；配套軟體包括嵌入式架構DSP軟體、FPGA軟體和上位計算機軟體，實現手動測試、自動測試以及型號供配電協議的代碼實現。
[0032]所述的模擬供電及控制單元、模擬負載單元、手動控制單元採用兩個獨立的電源模塊進行供電，並配套電磁兼容屏蔽及風冷機箱上的前後面板實現供配電控制、負載指示以及手動控制。所述兩個獨立的電源模塊產生兩組隔離輸出，分別用於配電器測試臺本身供電和模擬箭上電池供電和模擬地面供電，實現25疒28V連續可調，配備電壓電流監測功能，具有過流、過壓、過熱等保護功能。
[0033]所述模擬供電及控制單元採用兩個相同型號的AC/DC模塊電源Gl和G2，按要求向配電器測試臺提供多種供電。Gl向配電器提供8路地面1#供電、I路箭上電池1#加溫供電、I路箭上電池1#供電、I路配電器啟動供電。G2向配電器提供8路地面2#供電、I路箭上電池2#加溫供電、I路箭上電池2#供電。每一路供電都由一個獨立的供電開關控制。
[0034]所述模擬負載單元採用純電阻，額定功耗50W，採用航天標準一級降額設計，針對每路模擬負載使用LED顯示其供電狀態。除了特殊模擬負載外，每個模擬負載在輸入端串接一個二極體，以實現冗餘熱備份輸入的接收，如附圖3所示。
[0035]所述手動控制單元使用不鎖定按鈕來實現向配電器發送手動控制信號。如圖4所
/Jn ο
[0036]所述狀態模擬和顯示單元使用面板按鈕實現狀態模擬，使用LED指示燈進行狀態
顯不O
[0037]所述模擬1553B總線主控制器(BC)功能由嵌入式處理器+1553B接口協議晶片的架構來實現。其中嵌入式處理器平臺採用以DSP+FPGA為核心的決策計算機，通過決策計算機的功能擴展接口實現1553B總線功能、RS-422通信以及RS232通信功能。以DSP+FPGA為核心的決策計算機，採用TI公司的數位訊號處理器與Xilinx公司的FPGA。板上集成SRAM、NorFlash、NandFlash等多種存儲介質，具備USB2.0通信功能,提供便於功能擴展的接口電路。其中1553B總線協議接口晶片採用BU61580。
[0038]所述模擬數據採編單元以前文所述的嵌入式處理架構基礎上連接RS-422接口配合相關軟體實現，硬體上均採用I路使用至少I路備份設計。並且使用光耦進行電氣隔離和電平轉換。光耦、26C31、26C32供電使用的5V與其餘電路隔離。
[0039]所述電磁兼容屏蔽及風冷機箱為高度6U、寬度19吋的機箱，整體結構採用擠壓鋁型材，重量輕，機箱兩側採用水平提手，方便搬運，並在機箱四角安裝塑料角罩，防止機箱邊緣磨損。機箱整體具有良好電的連通性。機箱上下蓋板配置通風孔，並安裝風扇。測試臺在結構上包括前面板和後面板，前面板實現手動控制和指示，後面板實現輸入輸出連接。
[0040]所述配套軟體包含嵌入式軟體和上位計算機軟體兩部分。嵌入式軟體由DSP運行通信控制軟體與FPGA運行的配置軟體組成。DSP上運行主控軟體，實現1553B總線主控制器的功能，依據上位機指令向配電器發送命令，從配電器接收狀態信息。FPGA完成模擬數據採編單元功能，從配電器讀取配電信息。通過驅動RS-422接口電路，按照時序要求完成信息接收。同時FPGA將完成USB2.0通信驅動，並向DSP提供USB通信控制接口與數據接口。上位機主控軟體的開發環境採用美國NI公司的LabWindows CVI 2010，使用C語言進行開發，採用可視化界面設計，實現良好的人機互動環境，具有參數設置、系統自檢、手動操作、按流程自動操作，數據顯示，對採集數據的自動分析與判讀，存儲，列印；上位數據處理計算機的主控軟體通過USB2.0接口與下位的決策控制計算機進行通訊，實現對主控計算機控制指令和參數的加載，同時接收下位主控計算機採集上傳的數據。
【權利要求】
1.一種配電器測試臺，包括模擬供電及控制單元、模擬負載單元、手動控制單元、模擬1553B主控制器、模擬數據採編單元、模擬狀態控制及顯示單元、電磁兼容屏蔽及風冷機箱、供電與測試配套電纜、專用1553B總線電纜以及配套軟體；其特徵在於: 模擬供電及控制單元模擬熱備設計地面電源與熱備設計箭上電池，向配電器測試臺提供多種供電；模擬負載單元接收箭上配電器雙冗餘配電輸出；手動控制單元依據型號總體要求發出箭供控制、斷箭供控制指令；模擬1553B主控制器和模擬數據採編單元採用嵌入式處理器架構，實現1553B總線功能、RS-422通信以及RS232通信功能；模擬狀態控制及顯示單元實現箭上控制系統與外安系統的狀態指令模擬與指令結果顯示；電磁兼容屏蔽及風冷機箱保障測試臺配合配電器完成相關試驗；供電與測試配套電纜與專用1553B總線電纜實現測試臺與配電器的連接；配套軟體包括嵌入式架構DSP軟體、FPGA軟體和上位計算機軟體，實現手動測試、自動測試以及型號供配電協議的代碼實現。
2.根據權利要求1所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述模擬供電及控制單元、模擬負載單元、手動控制單元採用兩個獨立的電源模塊進行供電，所述兩個獨立的電源模塊產生兩組隔離輸出，分別用於配電器測試臺本身供電和模擬箭上電池供電和模擬地面供電。
3.根據權利要求2所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述模擬供電及控制單元採用的兩個獨立的電源模塊為兩個相同型號的AC/DC模塊電源Gl和G2，向配電器測試臺提供多種供電:G1向配電器提供8路地面1#供電、I路箭上電池1#加溫供電、I路箭上電池1#供電、I路配電器啟動供電；G2向配電器提供8路地面2#供電、I路箭上電池2#加溫供電、I路箭上電池2#供電；每一路供電都由一個獨立的供電開關控制。
4.根據權利要求3所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述模擬負載單元採用純電阻，針對每路模擬負載使用LED顯示其供電狀態，並在模擬負載輸入端串接二極體，實現冗餘熱備份輸入的接收 。
5.根據權利要求4所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述手動控制單元使用不鎖定按鈕向配電器發送手動控制信號。
6.根據權利要求5所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述狀態模擬和顯示單元使用面板按鈕實現狀態模擬，使用LED指示燈進行狀態顯示。
7.根據權利要求6所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述模擬1553B總線主控制器由嵌入式處理器+1553B接口協議晶片的架構實現；其中嵌入式處理器平臺採用以DSP+FPGA為核心的決策計算機，通過決策計算機的功能擴展接口實現1553B總線功能、RS-422通信以及RS232通信功能。
8.根據權利要求7所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述1553B接口協議晶片採用BU61580。
9.根據權利要求7或8所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述模擬數據採編單元嵌入式處理架構基礎上連接RS-422接口實現；採用I路使用至少I路備份設計；使用光耦進行電氣隔離和電平轉換。
10.根據權利要求9所述的配電器測試臺，其特徵在於:所述配套軟體包含嵌入式軟體和上位計算機軟體: 嵌入式軟體由DSP運行通信控制軟體與FPGA運行的配置軟體組成:DSP上運行主控軟體，實現1553B總線主控制器的功能，依據上位機指令向配電器發送命令，從配電器接收狀態信息；FPGA完成模擬數據採編單元功能，從配電器讀取配電信息，通過驅動RS-422接口電路，按照時序要求完成信息接收，同時FPGA將完成USB2.0通信驅動，並向DSP提供USB通信控制接口與數據接口； 上位機主控軟體通過USB2.0接口與下位決策控制計算機進行通訊，實現對主控計算機控制指令和參數的加載，同 時接收下位主控計算機採集上傳的數據。
【文檔編號】G05B19/042GK103809049SQ201210449418
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月12日 優先權日:2012年11月12日
【發明者】林汝梁, 趙光廣, 王錚, 梅玥 申請人:北京航天拓撲高科技有限責任公司