基于虚拟仪器的飞行器电池组测试系统设计与实现

论文摘要

虚拟仪器技术作为测试技术的重要组成部分，是现代测试技术和计算机技术深层次结合的产物。它突破了传统技术在数据采集处理显示存储等方面的限制，是二十一世纪自动化测试与电子测量仪器领域技术发展的一个重要方向。本论文源于企业实际需求，以某超音速导弹弹上用电池组为对象，基于虚拟仪器的PC-DAQ硬件体系结构,研制开发了电池组测试系统,实现了火工品桥路和绝缘电阻及导通性自动化测试，解决了原有人工测试方法工作效率低、测量误差大、安全保障要求高等问题。在导通性测试方面采取了新方法,基于导通电阻间共电位的特征,利用软件控制8位数字I/O卡，快速可靠地实现了288点的导通测试,大大提高了测试效率,节省了内存空间;在绝缘电阻测试方面利用单片机自动控制取样电阻转换和程控放大器增益，并利用滤波技术，获得了高精度的测试数据；软件方面，利用ActiveX技术实现了LabVIEW与Word的通信，保证了历史数据的查询和报表文件的实时打印功能。整个测试系统以工控机为控制核心，以PCI总线为基础，利用PCI总线在数据采集的功能板卡和系统内存之间实现多通道数据采集以及对I/O开关量板卡的控制命令；系统由信号调理器将非电信号转化为电信号并利用隔离、滤波、抗变换等手段将信号提取出来并进行放大，以满足PCI－1713高速模拟输入卡的输入电压要求；PCI－1713将输入的模拟电压转换为数字信号后交由工控机处理；工控机在图形化编程语言LabVIEW平台下控制PCI实现数据采集、开关量控制及对所测数据进行计算、分析、显示、判断。经测试，各项测试结果满足满足系统的指标要求，自动测试系统工作稳定可靠，长时间工作无问题，同时提高了工作效率，减小了人为误差，达到了设计目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 虚拟仪器国内外研究现状
• 1.2.2 基于虚拟仪器的测试仪表国内外研究现状
• 1.3 论文主要工作及结构安排
• 第二章 系统总体方案设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 舵机电池组测试系统的硬件体系结构选择
• 2.3 电池组测试系统方案
• 2.4 导通测试方案
• 2.5 桥路电阻测试方案
• 2.6 绝缘电阻测试方案
• 2.7 硬件选择及应用
• 2.7.1 工控机
• 2.7.2 信号调理器
• 2.7.3 数据采集卡和数字 I/O 卡
• 2.7.3.1 数据采集卡的选择
• 2.7.3.2 PCI-1713 数据采集卡
• 2.7.3.3 PCI-1753 数字 I/O 卡
• 2.8 抗干扰设计
• 2.8.1 干扰来源
• [28]'>2.8.2 抗干扰措施^[28]
• 2.9 本章小结
• 第3章 信号调理器设计
• 3.1 电源设计
• 3.2 桥路电阻测试模块设计
• 3.2.1 恒流源
• 3.2.3 输入放大器及其滤波设计
• 3.2.4 输出放大器及差分变换
• 3.3 绝缘检测模块设计
• 3.3.2 ARM 处理器单元
• 3.3.3 输入信号处理单元
• 3.3.4 输出信号处理单元
• 3.3.5 软件部分
• 3.4 本章小结
• 第四章 软件设计
• 4.1 LabVIEW 面向组件设计
• 4.2 信息隐藏
• 4.3 软件设计及实现
• 4.3.1 总体结构
• 4.3.2 软件设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 测试结果及分析
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢