高速數字化儀在電子時(shí)間引信通用測試系統中的應用

應用領(lǐng)域

電子時(shí)間引信及裝定器產(chǎn)品測試應用

挑戰

傳統的電子時(shí)間引信測試系統功能簡(jiǎn)單，集成化程度低，需借助各種通用測試設備輔助完成，操作復雜，測試效率低下，測試精度受人為因素影響較大。隨著(zhù)引信性能和功能的逐漸提高，現有的測試手段已無(wú)法滿(mǎn)足使用要求。因此提出了建立高性能電子時(shí)間引信通用測試系統的設想，該測試系統采取通用化、模塊化、集成化的設計思路，具有操作簡(jiǎn)便、測量精度高、采購成本低、升級簡(jiǎn)單、攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現了全自動(dòng)引信測試、數據統計、性能分析等功能，使電子時(shí)間引信性能測試系統的技術(shù)水平有了質(zhì)的提高。

解決方案

電子時(shí)間引信通用測試系統使用工業(yè)控制計算機為系統開(kāi)發(fā)平臺，使用凌華科技的PCI-9846高速數字化儀作為信號采集模塊，使用圖形化編程軟件 LabVIEW進(jìn)行測試過(guò)程的控制、數據的分析判斷和用戶(hù)界面的開(kāi)發(fā)，配合PCI-7230隔離數字輸入輸出卡、PCI-7250繼電器輸出卡等信號控制模塊、專(zhuān)用信號調理電路、數字程控電源，實(shí)現了通用化、模塊化的電子時(shí)間引信自動(dòng)化測試系統，可完成電子時(shí)間引信產(chǎn)品的裝定波形、工作電壓、電流、功耗、輸入輸出信號等電性能的實(shí)時(shí)測量與評估。

電子時(shí)間引信是一種使用比較廣泛的引信產(chǎn)品，用來(lái)為子母式彈藥的母彈開(kāi)艙提供控制信號，是遠程壓制武器系統的主要裝備。電子時(shí)間引信作為一種高度集成的電子引信，其工作性能必須經(jīng)過(guò)嚴格的測試，才能提供用戶(hù)使用。所以各種電子時(shí)間引信產(chǎn)品均配備有專(zhuān)用的測試儀器完成性能測試，但過(guò)去采用的傳統儀器測試模式隨著(zhù)電子時(shí)間引信技術(shù)的發(fā)展，暴露出了效率低、精度差和檢出率低等問(wèn)題，而且各種型號電子時(shí)間引信的測試設備之間不具備通用性和互換性，因此急需設計一種新的通用測試系統來(lái)解決這些問(wèn)題。

1 電子時(shí)間引信的工作原理及測試系統要求

電子時(shí)間引信是用來(lái)為子母式彈藥提供起爆發(fā)火信號的部件，其工作原理為：彈藥發(fā)射前首先由參數裝定器為其裝定火控系統解算出的開(kāi)艙作用時(shí)間，彈藥發(fā)射后，電子時(shí)間引信以發(fā)射時(shí)刻為起點(diǎn)開(kāi)始計時(shí)，當計時(shí)到預先裝定的作用時(shí)間后，輸出開(kāi)艙點(diǎn)火信號給戰斗部，完成彈藥起爆。

根據電子時(shí)間引信的工作原理，對通用測試系統的基本要求如下：

提供多路可調直流穩壓電源，為電子時(shí)間引信和裝定器提供工作電源。

提供控制裝定器工作的模擬火控信號。

可按照實(shí)際工作時(shí)序控制電子時(shí)間引信和裝定器工作。

可提供模擬時(shí)間修改信號。

可為被測產(chǎn)品提供模擬負載。

可以采集多路模擬信號和數字信號。

可對測試數據分析處理、顯示、存儲并自動(dòng)生成測試報表，包括作用時(shí)間、工作電壓、工作電流、點(diǎn)火信號幅度、故障狀態(tài)等。

2 方案設計

根據原有電子時(shí)間引信測試系統的不足，希望新的測試方案能達到如下效果：

高集成度，盡量減少占用空間，便于移動(dòng)。

自動(dòng)化，盡量減少人為因素對產(chǎn)品測試結果帶來(lái)的影響。

通用性，可適應不同型號的電子時(shí)間引信及裝定器產(chǎn)品的測試，減少重復開(kāi)發(fā)工作。

高效率，單發(fā)產(chǎn)品的測試時(shí)間盡可能的短，以適應大批量生產(chǎn)的使用要求。

高檢出率，對被測產(chǎn)品的中間參數也可以進(jìn)行測試，提高覆蓋率。

根據電子時(shí)間引信的工作特點(diǎn)和自動(dòng)化、通用化的使用要求，虛擬儀器技術(shù)十分符合方案要求，并且能夠較好地達到方案預期的效果。凌華科技公司有著(zhù)豐富的虛擬儀器測試測量產(chǎn)品線(xiàn)，可以給我們提供較大的選擇空間，LabVIEW是一種易學(xué)易用的開(kāi)發(fā)軟件，可以利用它快速、簡(jiǎn)便地開(kāi)發(fā)出復雜、并行、有效并且易于操作的測試系統。為了降低系統的成本，我們決定選擇選用工控機加PCI板卡的方式，并通過(guò)擴展USB端口、串口、及其它模塊單元進(jìn)行數據交互和測試，在LabVIEW軟件平臺下開(kāi)發(fā)新的測試系統?？傮w方案設計如圖1所示，其中：

圖1總體方案框圖

數字程控電源用來(lái)為被測電子時(shí)間引信和裝定器提供工作電源，具有4路可編程和4路固定電壓輸出，輸出電壓范圍為-12V～+36V，工控機算機通過(guò)串行接口，可對其進(jìn)行編程，使其輸出電壓滿(mǎn)足不同型號電子時(shí)間引信和裝定器的工作電源要求。

對于裝定信號、啟動(dòng)信號、點(diǎn)火信號、工作電壓、工作電流等引信輸入輸出信號的波形監控，都由PCI-9846高速數字化儀來(lái)進(jìn)行采集。

電子時(shí)間引信和裝定器的啟動(dòng)控制、模式控制等數字控制信號，以及對引信和裝定器工作過(guò)程中的各類(lèi)中間信號的監測，由PCI-7230隔離數字輸入輸出卡來(lái)完成。

提供給被測產(chǎn)品的工作電源由PCI-7250繼電器輸出卡通過(guò)繼電器進(jìn)行控制輸出。

信號調理電路主要是將被測電子時(shí)間引信和裝定器的各類(lèi)信號調理到測試板卡所能接受的范圍。如信號上拉、下拉匹配;各類(lèi)開(kāi)關(guān)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)匹配;模擬、數字、脈沖電平電壓調制;信號濾波、放大等調制。

被測產(chǎn)品和通用測試系統之間通過(guò)專(zhuān)用測試電纜連接，當測試不同型號的電子時(shí)間引信和裝定器產(chǎn)品時(shí)，只需更換測試電纜和調用相應的測試軟件及參數設置就可以了。