一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统技术方案

本发明专利技术提出一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统，属于测量测试技术领域，包括硬件系统、软件系统和测试流程，硬件系统采用PXI总线构架，包括机箱、系统控制器、外设模块和转接电缆模块，外设模块包括开关量卡模块和数字万用表模块，转接电缆模块包括电缆转接板和转接电缆；软件系统包括板卡驱动模块和上位机软件；上位机软件包括系统自检模块、系统设置模块、参数设置模块、电阻测试控制模块、零位校准模块、数据保存模块和数据打印模块。本发明专利技术检测精度高，测试范围广，测试速度快，易扩展，解决了现有技术中对复杂电气系统电缆网阻值测试的手段效率低、可靠性差、占用大量人力的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统
本专利技术属于测量测试
，具体涉及一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统。
技术介绍
电缆网广泛存在于各种电子设备之间，主要用于实现设备间的信号通信，电缆阻值是电缆网的重要指标之一，通过分析阻值，可判断电缆网内部是否存在隐患，电缆网的好坏也关系着系统是否能稳定运行。但是制作电缆或使用电缆时，可能会由于各种原因而导致电缆出现损坏：焊接过程中可能会由于工作人员操作失误而导致电缆出现虚焊现象或者焊点错误；电缆安装时，可能会由于操作人员对电缆操作力度过大而导致电缆发生机械应变；使用电缆时，可能会受到外界恶劣环境影响而导致电缆被磨损、烧蚀并导致电缆失效。目前，许多大型现代化设备(如飞机、导弹、汽车等)都利用电缆网传输各类传感器测量信号及控制时序信号，电缆网相当于整个系统的“神经网络”，设备能否正常运行取决于电缆网的好坏。统计研究表明，上述领域中超过20％的系统故障是由于电缆网的失效引起的，所以，电缆网是否“健康”影响着整个系统的可靠性。随着电子设备的规模不断提高，现代电子通信设备之间电缆网也日趋复杂，并且使用的型号众多，电缆网所使用接插件插针数目较多，完成一套电缆网的测试是一项冗杂的工作，但目前国内对复杂设备线路、电缆网导通以及绝缘测试的手段还相对比较落后，传统测试基本都是人工采用三用表、蜂鸣器等工具对电缆网进行逐点测试，并通过三用表、兆欧表显示或蜂鸣器响声来判断电缆网中某条连接线的通断和绝缘情况，利用这种方法完成电缆网的测试不仅需要耗费大量时间，并且人工操作可靠性差、测试人员容易疲劳，在测试时可能会出现各种失误，所以人工测量这种方式效率极低，已经很难满足现代化生产的需要。因此对电缆网阻值测量技术进行改善是非常必要的，随着自动化水平的不断提高，利用自动化技术实现电缆网阻值测试已成为系统测试的发展方向。综上，现有技术中对复杂设备线路、电缆网导通以及绝缘测试的手段存在效率低、可靠性差、占用大量人力的问题，亟需进行改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统，目的是解决现有技术中对复杂电气系统电缆网阻值测试的手段效率低、可靠性差、占用大量人力的问题。一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统，包括硬件系统、软件系统和测试流程，硬件系统采用工控机作为系统控制核心，采用PXI总线构架，硬件系统包括机箱、系统控制器、外设模块和转接电缆模块，外设模块包括开关量卡模块和数字万用表模块，转接电缆模块包括电缆转接板和转接电缆；软件系统包括板卡驱动模块和上位机软件；上位机软件包括系统自检模块、系统设置模块、参数设置模块、电阻测试控制模块、零位校准模块、数据保存模块和数据打印模块，参数设置模块包括测量通道设置、阈值设置和标准值设置，电阻测试控制模块包括测量通道设置、阈值设置和标准值设置。进一步地，测试流程包括如下步骤：开始后，首先进行系统自检，自检完成后读取接口设置，然后导入测试网表，生成测试向量，完成PXI模块初始化；根据指令确定是否开始测试，若是，进行下一步，若不是，测试停止，PXI模块结束工作，生成测试报告，完成事后数据处理后结束测试；若开始测试，PXI开关量卡建立连接通路，按系统设置进行延时，然后由PXI万用表卡读取阻值，再次进行延时，最后PXI开关量卡断开通路，询问是否测试完成；若测试未完成，跳转到询问是否开始测试的步骤，若测试完成，PXI模块结束工作，生成测试报告，完成事后数据处理后结束测试；至此，完成了弹上电气系统电缆网阻值的全自动化测试。进一步地，硬件系统采用自带主控卡的标准的八槽3UPXI机箱，开关量卡模块采用两块PXI-2575开关量卡，数字万用表模块采用PXI-4070数字万用表卡，机箱主控卡采用PXI-3950板卡，上位机软件通过PXI总线控制数字万用表模块和开关量卡模块。进一步地，PXI-2575开关量卡与PXI-4070数字万用表卡利用同步扫描的方式完成开关量卡的通道切换，PXI-4070数字万用表和PXI-2575开关量卡完成初始化后，数字万用表默认测量开关量卡的扫描列表中第一通道；数字万用表测量完成后，会产生一个数字脉冲信号，即测量完成信号；通过配置数字万用表完成测量信号与开关量卡触发信号为PXI机箱背板同一触发线，数字万用表测量完成后，开关量卡会接收到测量完成信号，并自动切换到扫描列表下一通道，当开关量卡上继电器模块稳定后，数字万用表开始进行下一通道电缆网节点阻值的测量。进一步地，板卡驱动模块中的硬件驱动函数定义数字万用表的初始化相关函数、配置函数、校准函数以及开关量卡的初始化函数和配置函数；初始化函数完成数字万用表卡、开关量卡的仪器初始化，并获取仪器句柄，为设备分配内存空间；配置函数完成数字万用表的属性配置，包括测量类型配置、量程配置和测量精度配置，配置函数还完成开关量卡的触发信号配置和扫描列表配置；校准函数通过编写数据处理方法来减小测试系统的误差，提高测试系统的精度；板卡驱动模块主要实现上位机软件与底层硬件进行通信，上位机软件首先通过硬件驱动函数中的初始化函数对硬件仪器进行初始化操作，并返回仪器句柄，建立硬件与上位机软件的联系，接着用户根据测量需要调用配置函数中的测量相关函数对数字万用表及开关量卡进行配置，测量完成后调用关闭函数断开仪器连接。进一步地，系统自检模块的功能包括：检查机箱PXI总线通信情况；调用自检函数并下发默认的数字万用表及开关量卡参数；读取自检函数返回值，确认数字万用表以及开关量卡工作状态。进一步地，系统设置模块的功能包括：配置数字万用表、开关量卡在PXI总线中所用资源号，设置万用表测量功能以及测量位数，设置开关量卡型号以及信号路由，完成开关量卡、数字万用表的初始化操作以及数字万用表测试配置。进一步地，系统设置模块中万用表测量功能默认为两线制测量电阻，测量位数默认设置为5.5位，设置信号路由默认选择196×1线。进一步地，参数设置模块包括测量通道设置、阈值设置和标准值设置，参数设置模块通过设置阈值和导入测试网表文件实现测量通道选择和标准值导入，其中标准值配置用于导入电缆网各节点之间的标准电阻值，测量通道配置用于导入电缆网所需要测量的节点，测量通道配置完成后，生成开关量卡的扫描列表，阈值设置用于标准值与测量值进行比较，并根据阈值判断是否测量点阻值超差。进一步地，电阻测试控制模块包括测量通道设置、阈值设置和标准值设置，测试过程中，软件主界面会实时显示被测阻值，并与所导入的标准值进行比对，给出测试结论，若结果超差，则弹出选择对话框。本专利技术可实现的有益技术效果是：检测精度高，测试范围广，测试速度快，易扩展，解决了现有技术中对复杂电气系统电缆网阻值测试的手段效率低、可靠性差、占用大量人力的问题，具有突出的实质性特点和显著的进步。附图说明图1是本专利技术其中一种具体实施例的硬件框架；图2是本专利技术其中一种具体实施例的软件系统设计框图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统，其特征在于，包括硬件系统、软件系统和测试流程，所述硬件系统采用工控机作为系统控制核心，采用PXI总线构架，所述硬件系统包括机箱、系统控制器、外设模块和转接电缆模块，所述外设模块包括开关量卡模块和数字万用表模块，所述转接电缆模块包括电缆转接板和转接电缆；所述软件系统包括板卡驱动模块和上位机软件；所述上位机软件包括系统自检模块、系统设置模块、参数设置模块、电阻测试控制模块、零位校准模块、数据保存模块和数据打印模块，所述参数设置模块包括测量通道设置、阈值设置和标准值设置，所述电阻测试控制模块包括测量通道设置、阈值设置和标准值设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统，其特征在于，包括硬件系统、软件系统和测试流程，所述硬件系统采用工控机作为系统控制核心，采用PXI总线构架，所述硬件系统包括机箱、系统控制器、外设模块和转接电缆模块，所述外设模块包括开关量卡模块和数字万用表模块，所述转接电缆模块包括电缆转接板和转接电缆；所述软件系统包括板卡驱动模块和上位机软件；所述上位机软件包括系统自检模块、系统设置模块、参数设置模块、电阻测试控制模块、零位校准模块、数据保存模块和数据打印模块，所述参数设置模块包括测量通道设置、阈值设置和标准值设置，所述电阻测试控制模块包括测量通道设置、阈值设置和标准值设置。


2.根据权利要求1所述的一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统，其特征在于：所述测试流程包括如下步骤：
开始后，首先进行系统自检，自检完成后读取接口设置，然后导入测试网表，生成测试向量，完成PXI模块初始化；
根据指令确定是否开始测试，若是，进行下一步，若不是，测试停止，PXI模块结束工作，生成测试报告，完成事后数据处理后结束测试；
若开始测试，PXI开关量卡建立连接通路，按系统设置进行延时，然后由PXI万用表卡读取阻值，再次进行延时，最后PXI开关量卡断开通路，询问是否测试完成；
若测试未完成，跳转到询问是否开始测试的步骤，若测试完成，PXI模块结束工作，生成测试报告，完成事后数据处理后结束测试；
至此，完成了弹上电气系统电缆网阻值的全自动化测试。


3.根据权利要求2所述的一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统，其特征在于：所述硬件系统采用自带主控卡的标准的八槽3UPXI机箱，所述开关量卡模块采用两块PXI-2575开关量卡，所述数字万用表模块采用PXI-4070数字万用表卡，所述机箱主控卡采用PXI-3950板卡，上位机软件通过PXI总线控制数字万用表模块和开关量卡模块。


4.根据权利要求3所述的一种电气系统电缆网阻值全自动化测试系统，其特征在于：所述PXI-2575开关量卡与PXI-4070数字万用表卡利用同步扫描的方式完成开关量卡的通道切换，PXI-4070数字万用表和PXI-2575开关量卡完成初始化后，数字万用表默认测量开关量卡的扫描列表中第一通道；数字万用表测量完成后，会产生一个数字脉冲信号，即测量完成信号；通过配置数字万用表完成测量信号与开关量卡触发信号为PXI机箱背板同一触发线，数字万用表测量完成后，开关量卡会接收到测量完成信号，并自动切换到扫描列表下一通道，当开关量卡上继电器模块稳定后，数字万用表开始进行下一通道电缆网节点阻值的测量。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶威，孔凡玲，李少伟，杨红亮，邱长泉，刘宇航，张伯炜，刘箭言，施睿，张晋，秦永强，
申请(专利权)人：北京临近空间飞行器系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11