高速數字化儀在電子時(shí)間引信通用測試系統中的應用

4)測試系統軟件設計

電子時(shí)間引信通用測試系統控制軟件在Windows操作系統平臺下，基于LabVIEW8.5開(kāi)發(fā)完成，采用模塊化編程思想，自頂向下設計，為了滿(mǎn)足高速率采集的要求，采用多線(xiàn)程編程，應用程序被分為3個(gè)線(xiàn)程：一個(gè)用戶(hù)界面線(xiàn)程，一個(gè)數據獲取線(xiàn)程和一個(gè)儀器控制線(xiàn)程。具有良好的人機交互界面，可進(jìn)行數據采集、數據分析、存儲及自動(dòng)報表生成等功能。系統測試軟件主要流程如圖6所示。

圖6 通用測試系統軟件設計流程

1)產(chǎn)品型號選擇

根據被測產(chǎn)品的型號，在操作界面上選擇相應的產(chǎn)品型號，系統控制軟件根據被測產(chǎn)品型號自動(dòng)加載相應的系統設置參數。

2)電源設置

系統控制軟件根據加載的被測產(chǎn)品工作電源參數，將所需的電源參數編碼后通過(guò)串口發(fā)送給數字程控電源，數字程控電源根據收到的電源參數進(jìn)行系統工作電源的自動(dòng)調整，并將調整結果反饋給系統控制軟件。

3)測試項目選擇

根據不同引信的測試要求，對裝定性能測試、連續裝定可靠性測試、計時(shí)精度功能測試等不同測試內容進(jìn)行選擇，同時(shí)針對不同的試驗項目進(jìn)行試驗條件選擇，如高溫、低溫、振動(dòng)等，并根據不同的測試內容和試驗項目自動(dòng)加載相應的測試數據。

4)功能測試

功能測試在前三項選擇完畢后點(diǎn)擊運行即可自動(dòng)進(jìn)行測試，系統通過(guò)控制信號控制被測產(chǎn)品工作，并對被測產(chǎn)品工作過(guò)程中的相關(guān)特征信號進(jìn)行采集。每個(gè)測試項目都封裝成一個(gè)子VI，方便主VI和TestStand調用，測試數據可自動(dòng)加載，也可在測試開(kāi)始前進(jìn)行設置修改，如裝定時(shí)間、修改時(shí)間等。

5)數據處理及存儲

測試完成后，需將各種測試信息和數據進(jìn)行記錄、分析處理和存儲，包括當前測試日期、時(shí)間、測試數據和各測試項目的狀態(tài)(未測試、通過(guò)、故障信息)等。數據處理存儲界面見(jiàn)圖7所示。

圖7 數據處理存儲界面

6)自動(dòng)報表生成

當需要打印或提交測試報告時(shí)，可通過(guò)LabVIEW報表生成工具包調用相應的報表模版文件，或通過(guò)TestStand，將存儲的數據內容以模版格式自動(dòng)生成所需要的各種報表和文件。

5 測試及性能驗證

測量數據的圖形化實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示是測試儀器必備的功能，像常見(jiàn)的數字示波器、頻譜分析儀等儀器都具有能夠顯示測量信號波形和儀器的工作狀態(tài)的CRT 熒光屏。LabVIEW是通過(guò)波形顯示控件即實(shí)時(shí)趨勢圖控件。實(shí)時(shí)趨勢圖控件把新的數據連續添加到已有的數據的后面，波形是連續向前推進(jìn)顯示的，這樣就可以很清楚地觀(guān)察到引信工作過(guò)程中的信號變化過(guò)程，能實(shí)時(shí)監控被測信號的變化。

本測試系統數據的實(shí)時(shí)顯示是將引信的多路信號，在“通道回放”一欄中通過(guò)選擇，可以顯示某通道的波形，當數據回放時(shí)，顯示的波形還可以進(jìn)行放大和縮小變換。圖8所示為本測試系統顯示的某通道波形圖。

圖8 本測試系統某通道波形圖

引信測試的目的在于獲取引信的工作性能、狀態(tài)或特征信號，所以數據采集只是測試工作的第一步。數據的分析和處理構成測試系統的重要組成部分之一，傳統的引信測試數據處理通過(guò)DSP或MATLAB等其它工具完成，而本測試系統利用LabVIEW軟件內容豐富、功能強大的分析工具包，完全可以勝任復雜的數據分析和處理工作，其數據處理都在后臺調用工具包，其測試結果在運行完后即顯示合格與否的判定，使測試人員一目了然的明白測試結果。

測試系統設計完成后，我們設置了一些條件對系統的實(shí)際性能進(jìn)行了測試。通過(guò)測試人員操作，對平均單發(fā)產(chǎn)品測試時(shí)間進(jìn)行了測量;通過(guò)重復測試，對系統可靠性進(jìn)行了驗證;通過(guò)設置故障，對系統的檢出率水平進(jìn)行了測試;通過(guò)信號對比標定，對系統的測試精度進(jìn)行了測試。經(jīng)過(guò)測試表明，測試系統的單發(fā)測試時(shí)間縮短了一半以上，測試精度、可靠性和檢出水平都有較好的提升，在自動(dòng)化、通用性方面都達到了系統設計的要求。

6 結論

針對電子時(shí)間引信的工作特點(diǎn)和自動(dòng)化、通用化的使用要求，本測試系統采用虛擬儀器技術(shù)，通過(guò)工控機加裝凌華科技的高速數字化儀、數字I/O、繼電器輸出等板卡的硬件設計，結合LabVIEW的圖形化軟件編程，開(kāi)發(fā)出了功能強大、性能優(yōu)越且易于擴展的電子時(shí)間引信通用測試系統，實(shí)現了對測試過(guò)程和步驟進(jìn)行自動(dòng)化控制、對測量數據進(jìn)行分析處理，對故障模式進(jìn)行自動(dòng)判斷等功能，顯著(zhù)提高了測試效率、測試精度和檢出率。與傳統測試手段相比，虛擬儀器測試有著(zhù)巨大優(yōu)越性，必將得到更廣泛、深入的應用。