基于CPCI總線(xiàn)的便攜式電磁閥測試設備設計

系統組成見(jiàn)圖2，主要由ACME公司的GCP-382計算機、外接直流電源、A/D板（16位）；控制驅動(dòng)板、采樣板、隔離放大器及各種電纜組成。

GCP-382計算機包括單板機和顯示器。配有IDE接口，可以通過(guò)外掛光驅進(jìn)行系統安裝，平時(shí)的數據輸入輸出通過(guò)USB接口和網(wǎng)絡(luò )接口進(jìn)行。

控制板和采樣板通過(guò)備份板的設計來(lái)適應不同類(lèi)型的閥門(mén)，測試設備的測試接口、采樣電路、測試軟件均應采用組態(tài)化設計思路，根據不同的測試對象組合出不同的測試狀態(tài)。設6個(gè)數據采集通道，單通道采樣頻率不低于10KHz，最多可同時(shí)測試3路自鎖閥，同時(shí)可對6路普通電磁閥進(jìn)行測試。但同時(shí)測試的自鎖閥狀態(tài)應該相同（均為正端控制或均為負端控制）。

圖2 檢測儀工作原理圖

采樣電阻和泄放電阻的切換涉及到采樣電阻板的換裝，因此必須在測試前進(jìn)行切換，不能在測試中進(jìn)行熱切換。

采樣單路與被測對象直接相關(guān)，因此被測對象的組合形式不同，則采樣電路板就不同。由于被測對象的組合方式不能確定，因此設計中提供了最常用的4種采樣電路板。

控制電源采用外接方式，電源參數可由用戶(hù)自定。

閥門(mén)動(dòng)作時(shí)的控制精度≤±2ms，系統時(shí)間測試精度≤±0.1ms，系統電流測試精度≤0.03A。

轉接電纜：對應不同的閥門(mén)接插件配備不同的測試電纜，電纜的設備端采用通用接口。

4. 硬件設計

采樣模塊：根據測試對象不同配備不同的采樣電阻和泄放電阻，本檢測儀中設計的4種不同組合的采樣板。采樣板的尺寸結構與CPCI總線(xiàn)的3U板卡相同，嵌入主機機箱內，便于插拔。主要端口有：與A/D板間端口、與控制板間端口、閥門(mén)端口。采樣板面板設A/D接口和閥門(mén)接口，每個(gè)回路設計電流8A以上；采樣板泄放電阻可拆換；測試電阻自鎖閥用0.4歐姆，普通閥用0.8歐姆；電磁閥電纜接插件選用易插接類(lèi)型。

控制驅動(dòng)板：采用FPGA作為控制器，通過(guò)總線(xiàn)形式與主計算機通信，進(jìn)行自主控制，驅動(dòng)固態(tài)繼電器控制被測閥門(mén)，該控制驅動(dòng)板可以根據主計算機的指令確定正負端控制方式。驅動(dòng)板的尺寸結構與CPCI總線(xiàn)的3U板卡相同，嵌入主機機箱內，便于插拔。與主機間通過(guò)總線(xiàn)連接，與外界通過(guò)端口連接。

主要連接端口有：直流電源端口、與采樣板間端口。通過(guò)總線(xiàn)接受指令，自主計時(shí)并控制；功率回路設6路12只固態(tài)繼電器（分別控制6路正端和6路負端），控制電流10A以上，每路設易拆裝的8A保險絲，面板上每路有發(fā)光二極管顯示工作狀態(tài)；控制板與采樣板相連的電纜可設于機箱內部連接，接插件帶鎖，電纜較軟，長(cháng)度可保證一塊板拉出機箱并露出插座位置。

測試電纜：對應不同的閥門(mén)接插件配備不同的測試電纜，電纜的設備端采用通用接口。