高琪 顧懿 王磊

摘 要：由于火箭專用配電器系統(tǒng)作為箭上電氣系統(tǒng)的重要組成部件，對(duì)進(jìn)行火箭員和飛行員的試驗(yàn)工作起著至關(guān)重要的指導(dǎo)作用;火箭配電器性能測(cè)試直接主要反映其各項(xiàng)主要功能是否達(dá)標(biāo)運(yùn)行情況，測(cè)試中電力法的性能優(yōu)劣與否會(huì)直接影響對(duì)火箭配電器測(cè)試性能的綜合評(píng)價(jià)水平高低;系統(tǒng)測(cè)試管理系統(tǒng)工作原理測(cè)試樣機(jī)用于測(cè)試某種火箭上使用配電器，比較樣機(jī)測(cè)試結(jié)果值與國(guó)際設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值測(cè)試結(jié)果是否相符，可以分析得出對(duì)該系統(tǒng)測(cè)試設(shè)計(jì)可行、可靠;該系統(tǒng)測(cè)試管理系統(tǒng)大大程度改進(jìn)了以往的傳統(tǒng)測(cè)試管理手段，具有測(cè)試體積小、可靠性高、易于隨身攜帶等多大優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：火箭;配電器;測(cè)試

火箭電池供配電工藝系統(tǒng)技術(shù)是整個(gè)運(yùn)載火箭的重要能源技術(shù)基礎(chǔ)，整個(gè)火箭供配電技術(shù)系統(tǒng)主要組成包括火箭電池、電纜網(wǎng)和火箭配電器三個(gè)大部分。配電器電路是用于供配電氣的系統(tǒng)電路中的重要組成部分，負(fù)責(zé)電路接收和從地面信號(hào)測(cè)量轉(zhuǎn)發(fā)控制器系統(tǒng)中的指令號(hào)以實(shí)現(xiàn)電路轉(zhuǎn)電、上接下電等，，從而能夠確保箭上配電器更好的正常工作。因此，配電器系統(tǒng)是否正常運(yùn)行工作直接影響決定了我國(guó)火箭航空供配電系統(tǒng)的可靠正常運(yùn)行和火箭飛行試驗(yàn)任務(wù)的能否順利完成。

為了不斷研究?jī)?yōu)化新的家用配電器產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試方法，達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試時(shí)的基本高效性和便攜性，木文設(shè)計(jì)了一種新的高型號(hào)的家用配電器產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試過(guò)程管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以公司燃?xì)馊加图庸膛潆妼Ｓ帽O(jiān)控計(jì)算機(jī)軟件為技術(shù)基礎(chǔ)搭建開(kāi)發(fā)過(guò)程控制管理平臺(tái)，通過(guò)公司燃?xì)饧庸虜?shù)據(jù)采集管理辦公軟卡對(duì)燃?xì)饧庸で昂驼{(diào)理后的所有燃?xì)饧庸绦盘?hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集進(jìn)行實(shí)時(shí)分析采集和過(guò)程管理控制，從而快速準(zhǔn)確完成公司燃?xì)饧庸膛潆娖鞲黜?xiàng)燃?xì)鈶?yīng)用技術(shù)功能的正常運(yùn)行故障測(cè)試。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

配電器自動(dòng)測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)需要對(duì)整個(gè)配電器內(nèi)部控制電路各個(gè)供電阻阻的量值參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)全部配電器自動(dòng)控制系統(tǒng)母線、遙測(cè)控制母線和蓄蓄電池的上下供電電路檢測(cè)，完成全部配電器電機(jī)轉(zhuǎn)電及啟動(dòng)電壓值的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)配電火工品質(zhì)的點(diǎn)火鑒定功能并同時(shí)進(jìn)行相關(guān)信號(hào)電路檢測(cè)及危險(xiǎn)判定。

按照配電測(cè)試監(jiān)控設(shè)備基本功能設(shè)計(jì)要求就應(yīng)進(jìn)行合理可行的測(cè)試方案設(shè)計(jì)，配電器件的測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)主要由平臺(tái)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器和控制卡、調(diào)理板等軟硬件集成電路、面板總線接口以及內(nèi)外部有線電纜電路組成，系統(tǒng)工作原理總體框圖設(shè)計(jì)如軟件圖1所示。

配電器系統(tǒng)測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)以配電加固器和計(jì)算機(jī)為重要主控測(cè)試設(shè)備，作為系統(tǒng)測(cè)試的技術(shù)核心并可實(shí)現(xiàn)測(cè)試信號(hào)實(shí)時(shí)采集與過(guò)程控制。被檢主測(cè)配電器通過(guò)外部輔助測(cè)試光源電纜與一臺(tái)計(jì)算機(jī)測(cè)試主機(jī)相通或連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)部設(shè)有輔助測(cè)試電源為被測(cè)配電器進(jìn)行供電。配電器的被動(dòng)檢測(cè)電路信號(hào)通過(guò)電路測(cè)試信號(hào)電纜直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)后，經(jīng)過(guò)電路調(diào)理信號(hào)電路直接進(jìn)行被測(cè)信號(hào)電路調(diào)理再直接進(jìn)入電動(dòng)工控機(jī)。計(jì)算機(jī)可以通過(guò)利用數(shù)據(jù)采集器及控制卡對(duì)測(cè)試調(diào)理后的相關(guān)測(cè)試調(diào)理信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與調(diào)理控制，并在電子顯示器上實(shí)時(shí)顯示相關(guān)測(cè)試調(diào)理結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而可以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)配電器各項(xiàng)應(yīng)用功能的實(shí)時(shí)測(cè)試。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1數(shù)據(jù)采集

配電器測(cè)試系統(tǒng)選用2種PXI板卡，型號(hào)分別為NI公司的PXI一6723和PXI一6255。

PXI-6723板卡作為信號(hào)輸出控制卡，主要提供被測(cè)產(chǎn)品所需的輸入信號(hào)以及控制繼電器的吸合釋放。PXI-6723板卡提供了32路模擬輸出通道，每條通道均有最高輸出速度45MS/s。

2.2信號(hào)調(diào)理

調(diào)理板為電壓測(cè)試控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，主要負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)控制電路信號(hào)的電壓輸出、輸入電路信號(hào)的電壓變換數(shù)據(jù)采集、控制穩(wěn)壓電源上的供電信號(hào)輸出和控制電阻電流測(cè)試等重要功能。

配電器電壓測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)一般需要對(duì)被動(dòng)檢測(cè)兩個(gè)配電器的交流轉(zhuǎn)電進(jìn)行斷電、供電和測(cè)電壓和內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電阻電路進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)測(cè)量。供電系統(tǒng)控制電路包括自動(dòng)控制電源母線和可充電池電路給被動(dòng)檢測(cè)配電器通過(guò)供電的轉(zhuǎn)或和中斷開(kāi)機(jī)控制。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在進(jìn)行測(cè)試采集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)時(shí)，采用了rlabvifw等等軟件模塊來(lái)直接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集測(cè)試數(shù)據(jù)的自動(dòng)計(jì)算、分析、處理和圖像顯示。

為了充分便于應(yīng)用程序在接口后的系統(tǒng)升級(jí)和日常維護(hù)，程序的內(nèi)部軟件結(jié)構(gòu)采用的是模塊化軟件結(jié)構(gòu)。整個(gè)測(cè)試程序主要可以分為：主編程函數(shù)、自檢報(bào)表測(cè)試數(shù)據(jù)模塊、功能報(bào)表測(cè)試數(shù)據(jù)模塊和功能報(bào)表數(shù)據(jù)輸出模塊。其中的多功能控制測(cè)試系統(tǒng)模塊主要包括：電源供電控制測(cè)試系統(tǒng)模塊、轉(zhuǎn)電控制測(cè)試系統(tǒng)模塊、火工品質(zhì)及點(diǎn)火控制測(cè)試系統(tǒng)模塊、斷電控制測(cè)試系統(tǒng)模塊以及能源電阻阻抗數(shù)值控制測(cè)試系統(tǒng)模塊等。

3.1供電模塊

在整個(gè)供電系統(tǒng)中，供電控制測(cè)試、轉(zhuǎn)電控制測(cè)試及電源斷電控制測(cè)試的三個(gè)軟件工作流程根本基木相同，都應(yīng)該是通過(guò)其中a（）進(jìn)行輸出電流控制電壓信號(hào)，然后通過(guò)ai（）進(jìn)行輸出電壓控制信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，然后經(jīng)過(guò)測(cè)試軟件的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行處理，因此這里以這個(gè)供電測(cè)試模塊為一個(gè)特例來(lái)來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。首先是由軟件自動(dòng)發(fā)送電路供電電壓控制指令，然后軟件采集輸出相應(yīng)的電壓輸出值和電壓判定信號(hào)，進(jìn)行電壓判定后將其顯示出來(lái)在用戶界面上。

3.2點(diǎn)火模塊

火工品種的點(diǎn)火溫度測(cè)試操作程序流程框框圖顯示如下圖圖2所示。

4結(jié)語(yǔ)

配電器點(diǎn)火測(cè)試控制系統(tǒng)以經(jīng)過(guò)加固后的計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)控制平臺(tái)，通過(guò)一個(gè)pxl數(shù)據(jù)采集控制板卡對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)理后的所有配電器內(nèi)部電路相關(guān)供電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集、控制，與系統(tǒng)輸入相關(guān)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比并實(shí)時(shí)顯示，從而可以完成具有配電器內(nèi)部電壓值和電阻綜合測(cè)試、轉(zhuǎn)電機(jī)防斷電及相關(guān)火工品質(zhì)的點(diǎn)火測(cè)試功能的綜合測(cè)試。

參考文獻(xiàn)：

[1]王清利. 新型運(yùn)載火箭遙測(cè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)途徑[J]. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)，2000（04）：5-12.

[2]盧存升，陳博，曾少龍，鄧家權(quán). 某型號(hào)運(yùn)載火箭測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試電源分析[J]. 電源技術(shù)，2021，45（01）：81-84.

[3]林涓，賀崢光. 載人火箭的遙測(cè)系統(tǒng)[J]. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)，2006（04）：5-10.

[4]周瀟雅，楊亮，張茜，孫樹(shù)森，肖進(jìn). 基于ARCADIA MBSE在運(yùn)載火箭能源子系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2020，28（11）：211-215+221.

[5]姜爽. 基于IDDOV流程的新型通用智能配電器設(shè)計(jì)[J]. 價(jià)值工程，2019，38（08）：90-93.

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