基于PXI总线的可扩展式平台电路箱自动化测试系统技术方案

本发明专利技术公开了基于PXI总线的可扩展式平台电路箱自动化测试系统，主要包含动态回路特性测试模块、电源程控多路采集模块、通讯控制解析模块、人机界面操作显示模块。本发明专利技术克服了原有惯性平台电路箱系统对各个点号手动介入、引发的测试效率低、测试精度受限的不足。以平台的方式，调用相对独立的功能模块来完成测试任务，具有很强的兼容性和扩展性，不但能满足现有电路箱的测试需要，并且充分考虑未来产品的可扩展性。

Automatic test system of extensible platform circuit box based on PXI bus

The invention discloses an automatic test system for a scalable platform circuit box based on PXI bus, which mainly comprises a dynamic loop characteristic test module, a power programmable multi-channel acquisition module, a communication control analysis module, and a man-machine interface operation display module. The invention overcomes the shortcomings of manual intervention of the original inertial platform circuit box system to each point number, low test efficiency and limited test precision caused by the original inertial platform circuit box system. In the way of platform, calling relatively independent functional modules to complete the test task has strong compatibility and expansibility, not only can meet the test needs of existing circuit boxes, but also fully consider the future product scalability.

【技术实现步骤摘要】
基于PXI总线的可扩展式平台电路箱自动化测试系统
本专利技术涉一种平台电路箱测试系统，尤其涉及基于PXI总线的可扩展式平台电路箱的自动化测试系统。
技术介绍
在平台式惯性导航系统应用领域，伴随着惯性器件批产量逐步增多，惯性平台电路箱测试需求越来越高，调试周期越来越短，各式各样惯性平台电路箱的测试需求层出不穷，对测试系统数据采集、存储、电路箱内部的各种信号处理的实时性、兼容性与可靠性提出了越来越高的要求。并且伴随着故障自检测、自诊断技术的日益成熟，出于保护系统减少系统损伤的目的，测试系统需要对惯性平台电路箱状态做出准确、全面的响应与诊断。目前，惯性平台电路箱测试仍使用手动测试，需要人工频繁介入测试、效率低、出错率高，并且每套产品对应的测试系统也各不相同。基于PXI测试设备是一个坚固且基于PC的平台，通过低价位的部署套件，提供高性能测量和控制功能。利用PXI平台的模块化测试测量的特性可以最优化的解决测试系统的需求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供在一种可扩展式PXI总线平台电路箱自动化测试系统。本专利技术的技术解决方案是：基于PXI总线的可扩展式平台电路箱自动化测试系统，包括矩阵开关模块、人机界面操作显示模块、动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块、通讯控制解析模块；将待测试惯性平台电路箱内的硬件接口与动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块之间，以及动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块两两之间通过矩阵开关进行连接；人机界面操作显示模块通过PXI控制总线连接矩阵开关以及测试模块；人机界面操作显示模块根据惯性平台电路箱的测试内容，形成包含配置信息的测试序列；将测试序列输出至矩阵开关模块以及通讯控制解析模块，矩阵开关模块根据测试序列中的配置信息将惯性平台电路箱内的对应硬件接口与测试系统中相应的模块连接；通讯控制解析模块，根据接收的测试序列，对通讯协议进行配置，接收惯性平台电路箱发送的1553B通讯信息并进行解析，将解析结果作为测试结果通过PXI控制总线发送至人机界面操作显示模块；测试系统中相应的模块根据测试序列进行配置之后进行自动测试，并将测试结果通过PXI控制总线发送至人机界面操作显示模块；其中，动态回路特性测试模块，根据接收的测试序列，使惯性平台电路箱内的稳定回路板工作在稳定状态下，获取稳定回路板的特性作为测试结果通过PXI控制总线发送；电源程控模块包括多路程控电源，一路程控电源与矩阵开关的一路进行对应，或者程控电源直接与电路箱电路对应；根据接收的测试序列，对相关的程控电源进行初始化，并配置相关程控电源的工作参数，程控电源对相应的模块或者电路箱的硬件接口进行供电；多路采集模块，根据接收的测试序列中的配置信息，采集电源程控模块的输出信息或电路箱内电路信息，将结果输出给PXI控制总线。进一步的，所述的测试序列中配置信息包括与测试内容对应的矩阵开关点号配置信息、通信协议配置信息、PXI总线上仪器及驱动硬件配置信息。进一步的，矩阵开关模块能够实现多次复用，包括多个子矩阵卡和一个模拟背板；子矩阵卡为单极X行Y列的开关矩阵，通过X线和Y线之间的继电器交叉点来控制单X-Y连接，多个子矩阵卡通过模拟背板的继电器连接；子矩阵卡的数量根据需要接入的测试路数确定。进一步的，动态回路特性测试模块包括动态回路分析仪1250、负载、FPGA板卡；根据测试序列的控制，首先调整动态回路分析仪1250的输出电压，将该输出电压送至稳定回路板，然后控制FPGA板卡发出控制信号至惯性平台电路箱的稳定回路板；稳定回路板根据接收的输入电压信号，通过负载输出稳定回路的电压信号，当输入电压与该电压信号一致时，稳定回路板工作在稳定状态；然后，对动态回路分析仪1250进行扫频频点设置，按照设置的扫频频点采集动态回路板的输入、输出角度的频率和相位，对采集的结果设置成波特图的形式，长时间积分后将输入与输出的比值作为结果输出；所述的波特图的横坐标为频率，纵坐标为dB。进一步的，通讯控制解析模块根据接收的测试序列的通信协议配置信息，将接收到的1553B原始数据的前31个字节内容转化为平台电路箱相关参数，第32个字节的内容进行校验，校验通过后按照上述设置进行解析，通过PXI总线发出给人机界面操作显示模块。进一步的，通讯控制解析模块通过1553B通讯实现对电路箱的工作状态的控制。进一步的，电源程控模块包括主控422板卡、程控卡、程控电源；主控422板卡插在PXI主机上，程控卡一端与422接口相连，另外一端与电源仪器相连；上电前测量设备检测，电压并进行初始化检测；人机界面操作显示模块将测试序列发送至主控422板卡，主控422板卡连接程控卡一起根据接收的测试序列对程控电源进行电压、保护电流及上电时序进行配置；然后根据接收的测试序列中的程控电源配置信息给电源供电，通过矩阵开关将规定的点号接入程控电源。进一步的，还包括记录仪，通过记录仪离线计量程控电源的电压电流，保证程控电源的工作状态。进一步的，所述多路采集模块包括万用表和多路选择器卡，万用表通过多路选择器卡与所有采集通路进行连接，或单独直接与采集通路连接；采集通路包括电源程控模块的输出信息、矩阵开关的输出信息、电路箱信息，将结果输出给PXI控制总线。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：现有平台电路箱测试系统的兼容性的不足，使用PXI总线，通过人机交互界面控制矩阵开关，可进行电源程控模块、多路采集模块、动态回路特性测试模块同时接入平台电路箱测试系统，实现各个模块之间或者模块与电路箱电路进行自由互连操作，并且不同的平台电路箱对应不同的通讯协议解析方法。不但能满足现有平台电路箱的测试需要，并且充分考虑未来产品测试的可扩展性。本专利技术克服了原有惯性平台电路箱系统对各个点号手动介入、引发的测试效率低、测试精度受限的不足。以平台的方式，调用相对独立的功能模块来完成测试任务，具有很强的兼容性和扩展性，不但能满足现有电路箱的测试需要，并且充分考虑未来产品的可扩展性。附图说明图1为本专利技术的系统结构图；图2为本专利技术的矩阵开关模块结构图；图3为本专利技术的动态回路特性测试模块结构图；图4为本专利技术的电源程控模块结构图；图5为本专利技术的多路采集模块结构图；图6为本专利技术的通讯控制解析模块结构图；图7为本专利技术的人机界面操作显示模块结构图；图8为本专利技术的工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，基于PXI总线的可扩展式惯性平台电路箱自动化测试系统是建立在PXI总线之上，通过功能明确、性能突出的各个模块之间合理高效的配合构成的。所构成的模块为：动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块、通讯控制解析模块、人机界面操作显示模块。针对被测产品的多样性，该测试设备首次在PXI总线上使用了矩阵开关控制模块,可进行以下操作：一、电路箱点号接入矩阵开关模块，通过电源程控模块对接入矩阵的电路箱内部单板点号进行进行上电操作，实现多个硬件模块的上电操作，同时通过并行总线指令，连接在PXI总线上的主控422接口对电源进行程控切换操作。二、多路采集模块可以同时用一个万用表对多路信号进行数据采集，可通过万用表得到较高的测试精度。三、动态回路特性测试模块根据接收的测试序列，使惯性平台电路箱内的动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于PXI总线的可扩展式平台电路箱自动化测试系统，其特征在于：包括矩阵开关模块、人机界面操作显示模块、动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块、通讯控制解析模块；将待测试惯性平台电路箱内的硬件接口与动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块之间，以及动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块两两之间通过矩阵开关进行连接；人机界面操作显示模块通过PXI控制总线连接矩阵开关以及测试模块；人机界面操作显示模块根据惯性平台电路箱的测试内容，形成包含配置信息的测试序列；将测试序列输出至矩阵开关模块以及通讯控制解析模块，矩阵开关模块根据测试序列中的配置信息将惯性平台电路箱内的对应硬件接口与测试系统中相应的模块连接；通讯控制解析模块，根据接收的测试序列，对通讯协议进行配置，接收惯性平台电路箱发送的1553B通讯信息并进行解析，将解析结果作为测试结果通过PXI控制总线发送至人机界面操作显示模块；测试系统中相应的模块根据测试序列进行配置之后进行自动测试，并将测试结果通过PXI控制总线发送至人机界面操作显示模块；其中，动态回路特性测试模块，根据接收的测试序列，使惯性平台电路箱内的稳定回路板工作在稳定状态下，获取稳定回路板的特性作为测试结果通过PXI控制总线发送；电源程控模块包括多路程控电源，一路程控电源与矩阵开关的一路进行对应，或者程控电源直接与电路箱电路对应；根据接收的测试序列，对相关的程控电源进行初始化，并配置相关程控电源的工作参数，程控电源对相应的模块或者电路箱的硬件接口进行供电；多路采集模块，根据接收的测试序列中的配置信息，采集电源程控模块的输出信息或电路箱内电路信息，将结果输出给PXI控制总线。...

【技术特征摘要】
1.基于PXI总线的可扩展式平台电路箱自动化测试系统，其特征在于：包括矩阵开关模块、人机界面操作显示模块、动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块、通讯控制解析模块；将待测试惯性平台电路箱内的硬件接口与动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块之间，以及动态回路特性测试模块、电源程控模块、多路采集模块两两之间通过矩阵开关进行连接；人机界面操作显示模块通过PXI控制总线连接矩阵开关以及测试模块；人机界面操作显示模块根据惯性平台电路箱的测试内容，形成包含配置信息的测试序列；将测试序列输出至矩阵开关模块以及通讯控制解析模块，矩阵开关模块根据测试序列中的配置信息将惯性平台电路箱内的对应硬件接口与测试系统中相应的模块连接；通讯控制解析模块，根据接收的测试序列，对通讯协议进行配置，接收惯性平台电路箱发送的1553B通讯信息并进行解析，将解析结果作为测试结果通过PXI控制总线发送至人机界面操作显示模块；测试系统中相应的模块根据测试序列进行配置之后进行自动测试，并将测试结果通过PXI控制总线发送至人机界面操作显示模块；其中，动态回路特性测试模块，根据接收的测试序列，使惯性平台电路箱内的稳定回路板工作在稳定状态下，获取稳定回路板的特性作为测试结果通过PXI控制总线发送；电源程控模块包括多路程控电源，一路程控电源与矩阵开关的一路进行对应，或者程控电源直接与电路箱电路对应；根据接收的测试序列，对相关的程控电源进行初始化，并配置相关程控电源的工作参数，程控电源对相应的模块或者电路箱的硬件接口进行供电；多路采集模块，根据接收的测试序列中的配置信息，采集电源程控模块的输出信息或电路箱内电路信息，将结果输出给PXI控制总线。2.根据权利要求1的系统，其特征在于：所述的测试序列中配置信息包括与测试内容对应的矩阵开关点号配置信息、通信协议配置信息、PXI总线上仪器及驱动硬件配置信息。3.根据权利要求1的系统，其特征在于：矩阵开关模块能够实现多次复用，包括多个子矩阵卡和一个模拟背板；子矩阵卡为单极X行Y列的开关矩阵，通过X线和Y线之间的继电器交叉点来控制单X-Y连接，多个子矩阵卡通过模拟背板的继电器连接；子矩阵卡的数量根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，刘凯，王二伟，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11