基于PXI總線(xiàn)的某型舵系統檢測設備設計

3 硬件設計
3．1 測試平臺
PXI平臺是一種專(zhuān)為工業(yè)數據采集與自動(dòng)化應用量身定制的模塊化儀器平臺，具備機械、電氣、軟件等多方面的專(zhuān)業(yè)特性。充分利用了當前最普及的臺式計算機高速標準結構一PCI，是compactPCI規范的擴展，是以CompactPCI為基礎再加上一些特有的信號組合而成的一個(gè)架構，繼承了PCI的電氣信號，擁有如PCI bus的極高傳輸數據的能力。
PXI產(chǎn)品具有級別更高、定義更嚴謹的環(huán)境一致性指標，符合工業(yè)環(huán)境下振動(dòng)、撞擊、溫度與濕度的極限條件，尺寸上，4U的PXI機箱比絕大多數的臺式機或工業(yè)計算機平臺更加緊湊，這對于狹小環(huán)境下的測試來(lái)說(shuō)是一項重要的特性。
PXI模塊化、前插式結構給維護和升級帶來(lái)極大的便利，如果系統中的一個(gè)模塊需要修理，工程師可以將其取出而不影響其他模塊，模塊化減少的停機時(shí)間降低了系統壽命內的維護成本。
3．2 板卡選擇
數據采集采用高速數據采集卡PXI-6254，D／A轉換采用轉換模塊PXI45713。
3．3 調理電路設計
調理模塊完成直流電源以及各路所需信號的幅值調理。調理原理示意圖如圖3所示。

3．4 保護設計
檢測臺電源的輸入、輸出設計有瞬間熔斷保險絲，具有電過(guò)載保護功能，電纜、電纜組件的布局和接線(xiàn)應保證外露接頭不帶電，以防意外短路，并且電連接器應有防插錯設計。
3．5 計量接口設計
配置電源和信號的專(zhuān)用檢測、計量接口，通過(guò)對該接口信號的測量，可以對設備進(jìn)行計量、鑒定和故障定位。
3．6 電磁兼容性設計
(1)電路板采用多層板設計，將電源層和地層分別單獨敷設；
(2)印刷板設計布局：
元器件的位置應按電源電壓、數字及模擬電路、電流大小等進(jìn)行分組，以免相互干擾，所有連接器應安排在印刷電路板的一側，盡量避免從兩側引出電纜，減少共模輻射；
(3)線(xiàn)路板的布線(xiàn)線(xiàn)寬不要突變，導線(xiàn)不要突然拐角；
(4)采用屏蔽電纜，并且電纜布線(xiàn)應按照傳輸信號的強弱進(jìn)行分類(lèi)歸并，以便使可能發(fā)生的串擾減少到最小。
(5)在控制線(xiàn)進(jìn)入印尉板的入口處加接R-C去耦電路，以便消除長(cháng)線(xiàn)傳輸中可能出現的干擾因素。

4 軟件設計
4．1 軟件描述
開(kāi)發(fā)軟件采用NI LabVIEW 2009，它是一種真正意義上的圖形化編程語(yǔ)言，采用工程技術(shù)人員所熟悉的術(shù)語(yǔ)和圖形化符號代替常規的文本語(yǔ)言編程，具有界面友好、操作簡(jiǎn)單、開(kāi)發(fā)周期短等特點(diǎn)，廣泛應用于各個(gè)行業(yè)的仿真、數據采集、儀器控制、測量分析和數據顯示等方面，在各大公司、科研機構日益普及，得到廣泛應用。
軟件的輸入主要為檢測人員錄入的數據、用戶(hù)輸入的操作指令及相關(guān)的項目檢測結果。對于測試的實(shí)現，將應完成的測試步驟及正常的參數結果范圍等信息提前保存，在測試過(guò)程中根據測試步驟產(chǎn)生控制條件加載指令，完成各測試步驟后，讀取測試結果信息，將測試值與正常的參數結果范圍進(jìn)行分析比較，從而確定該步驟是否通過(guò)。
軟件的輸出主要采用測試數據庫，包括以下內容：檢測時(shí)間、人員、檢測對象序列號、參數名稱(chēng)、數值、測量參數的參考值及可能的故障部件等測試結果信息，并提供相應的格式進(jìn)行打印預覽和打印輸出。