一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法技术方案

本发明专利技术具体涉及一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法，该系统包括测量软件和底层控制器，测量软件通过通讯接口与底层控制器进行连接；底层控制器包括恒流源单元、恒压源单元、数据采集单元、继电器切换矩阵、导通电阻测试单元、线间电容测试单元、绝缘电阻测试单元，通过各个模块完成电缆各种参数的测量；测量软件主要包括参数配置模块、导通测试模块、绝缘测试模块、自学习模块、手动测试模块和结果比对模块。该系统能够对各种型号电缆的导通电阻、绝缘电阻、分布电容等电气性能进行自动测量，能及时快速的检测设备电缆故障，实现了电缆检测的自动化和智能化，并确保了电缆检测的高效性和可靠性，为航天器研制提供了有效保障。障。障。

【技术实现步骤摘要】
一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法


[0001]本专利技术属于电学测试
，具体涉及一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法。

技术介绍

[0002]随着航天器技术的不断发展以及产业化的不断深入，航天器系统功能日趋复杂，可靠性要求不断提高；航天器研制时间逐渐缩短，研制过程更加高效。基于此种现状，在航天器电缆测试方面，传统的电缆测试方法已经不能满足研制过程高效性和可靠性要求。为此，本专利技术提出了一种多端口电缆的自动测试系统设计方法，从总体思路、底层控制器组成、软件架构等方面介绍了航天器多端口电缆自动测试系统构成。
[0003]航天器电缆主要分为低频电缆、射频电缆、LVDS电缆等，其中低频电缆主用于电能传送、控制信号及遥测信号的传递，通常为多芯电缆，本系统主要针对低频电缆的测试进行设计。
[0004]航天器电缆一般在加工完成后进行测试，主要是验证电缆研制的正确性。在其他阶段，航天器测试系统电缆测试需求也比较多，电缆使用前、测试转场后、大型试验开始前、发射场测试前都需要对相应电缆进行测试。
[0005]航天器电缆的性能测试主要分为电缆的导通电阻测试、绝缘电阻测试、分布电容的测试等。其中，导通测试是为了验证供电通路、信号传输通道及控制回路对应关系，通过测量通路阻值保证通路的正确性；绝缘测试是用来验证设备故障(过压)产生瞬态高压下电缆的绝缘能力；分布电容测试主要为了评估电缆导线之间的干扰是否符合要求。
[0006]航天器电缆测试有几个难点：其一，航天器电缆数量庞大，接插件形式复杂，若要完成整个型号电缆的测试，工作量巨大；其二，航天器系统分系统及设备数量多，接口内容复杂，为简化电缆网结构，航天器电缆通常设计为多分支的树形结构，复杂的电缆结构为电缆自动测试系统提出较高要求；其三，航天器电缆的复杂性还体现在多并点的设计(多并点设计的原因：
①
作为备份，保证重要信号的可靠性。
②
降低传导阻抗，实现功率扩容)，通常绝缘测试电压都为高压≥250V，为防止测试对电缆造成的损害，电缆的绝缘测试前应该首先排除并点，这也对电缆自动测试系统提出较高要求。
[0007]传统航天器电缆测试方法主要为手动测试。手动电缆测试需要两人操作，使用数字多用表、绝缘电阻表以及相应的测试工装按照电缆接点表对电缆进行测试。
[0008]传统手工电缆测试方法不足之处主要有以下几点：
[0009]1)效率低：需要测试人员频繁地进行换线和读数工作，测试效率很低。以手工测试一根n芯单端对单端电缆为例，需要导通测试n次，绝缘测试N＝n+(n
‑
1)+(n
‑
2)+
……
+[n
‑
(n
‑
1)]次。
[0010]2)可靠性、安全性差：测试过程中可能由于测试人员疏忽造成接点漏测和错测，可靠性不能保证。绝缘电阻表为大于250V的高压测试，操作不当容易对电缆甚至测试人员造成伤害。
[0011]3)结果比对及可追溯性差：手动测试过程中，测试结果不能进行记录，对每次的测试结果不能进行比对和回查，可追溯性差。
[0012]4)多端口电缆测试难度大：对于多端口的电缆，例如对有n个分支的电缆，需要n套工装进行展开，增加了测试的复杂度，对于多芯及特殊接插件类型电缆，普通测试工装无法进行展开，降低了对于多端口电缆的可测性。
[0013]所以，研发一种新型的航天器多端口电缆自动测试系统和方法意义重大。

技术实现思路

[0014]为了解决多端口复杂电缆测试的问题，弥补传统电缆测试方法的不足，本专利技术提供了一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法，该系统在对通用电缆测试的基础上，利用硬件的接点自动化测试设计和LabVIEW软件编程实现了对多分支多并点电缆的快速自动测试。
[0015]本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0016]一种航天器多端口电缆自动测试系统，包括：测量软件和底层控制器，所述测量软件通过通讯接口与底层控制器进行连接；
[0017]所述底层控制器包括恒流源单元、恒压源单元、数据采集单元、继电器切换矩阵、导通电阻测试单元、线间电容测试单元、绝缘电阻测试单元；
[0018]所述恒流源单元与导通电阻测试单元连接；
[0019]所述恒压源单元与绝缘电阻测试单元连接；
[0020]所述数据采集单元分别与导通电阻测试单元、线间电容测试单元、绝缘电阻测试单元连接；
[0021]所述继电器切换矩阵分别与导通电阻测试单元、线间电容测试单元、绝缘电阻测试单元连接；
[0022]所述底层控制器各个模块完成电缆各种参数的测量。
[0023]进一步地，上述测量软件主要包括参数配置模块、导通测试模块、绝缘测试模块、自学习模块、手动测试模块和结果比对模块。
[0024]进一步地，上述参数配置模块用于进行两类数据的用户配置：第一类数据是针对不同测试需求的参数设置，用于测试中使用；第二类数据是保存路径参数的设置，用于对各项测试结果保存的默认地址进行设置。
[0025]进一步地，上述导通测试模块用于进行电缆的导通测试，所述绝缘测试模块用于进行电缆的绝缘测试，所述导通测试模块和绝缘测试模块的测试过程均包括导入节点表、端口选择、测试和保存。
[0026]进一步地，上述自学习测试模块用于检测电缆内部节点的连接关系，自学习结果可以生成为导通测试和绝缘测试的输入文件，用于后续对所接电缆的测试。
[0027]进一步地，上述手动测试模块用于对用户关心的节点进行单独测试，可分别完成关注节点的导通测试和绝缘测试。
[0028]进一步地，上述的航天器多端口电缆自动测试系统，自学习结果、导通测试结果、绝缘测试结果、分布电容测试结果按照文件保存路径的设置进行保存，所述结果比对模块主要是对各测试生成的结果进行比对。
[0029]进一步地，上述的航天器多端口电缆自动测试系统，被测电缆接入后，测试软件根据接入的测试端口对自学习测试模块发送自学习指令，底层控制器识别出当前系统主机上所接全部电缆的节点之间的导通关系后返回给测试软件，自学习测试模块对复杂电缆的所有连接关系进行识别，形成结果文件，所述文件的内容包括电缆始端节点与终端节点的对应关系，短接节点，电缆始端端口，终端端口及短接节点端口。
[0030]进一步地，上述自学习测试模块利用二叉树算法在底层控制器中实现。
[0031]一种航天器多端口电缆自动测试方法，使用上述航天器多端口电缆自动测试系统进行测量。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0033]1.本专利技术的航天器多端口电缆自动测试系统能够对各种型号电缆的导通电阻、绝缘电阻、分布电容等电气性能进行自动测量，能及时快速的检测设备电缆故障，有效的解决了目前电缆检测中效率低下、可靠性不高以及多端口电缆检测难度大的问题，实现了电缆检测的自动化和智能化，并确保了电缆检测的高效性和可靠性，为航天器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器多端口电缆自动测试系统，其特征在于，包括：测量软件和底层控制器，所述测量软件通过通讯接口与底层控制器进行连接；所述底层控制器包括恒流源单元、恒压源单元、数据采集单元、继电器切换矩阵、导通电阻测试单元、线间电容测试单元、绝缘电阻测试单元；所述恒流源单元与导通电阻测试单元连接；所述恒压源单元与绝缘电阻测试单元连接；所述数据采集单元分别与导通电阻测试单元、线间电容测试单元、绝缘电阻测试单元连接；所述继电器切换矩阵分别与导通电阻测试单元、线间电容测试单元、绝缘电阻测试单元连接；所述底层控制器各个模块完成电缆各种参数的测量。2.根据权利要求1所述的航天器多端口电缆自动测试系统，其特征在于，所述测量软件主要包括参数配置模块、导通测试模块、绝缘测试模块、自学习模块、手动测试模块和结果比对模块。3.根据权利要求2所述的航天器多端口电缆自动测试系统，其特征在于，所述参数配置模块用于进行两类数据的用户配置：第一类数据是针对不同测试需求的参数设置，用于测试中使用；第二类数据是保存路径参数的设置，用于对各项测试结果保存的默认地址进行设置。4.根据权利要求3所述的航天器多端口电缆自动测试系统，其特征在于，所述导通测试模块用于进行电缆的导通测试，所述绝缘测试模块用于进行电缆的绝缘测试，所述导通测试模块和绝缘测试模块的测试过程均包括导入节点表、端口选择、测试和保存。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭宇，吕强，唐尧，张守龙，郑爱武，信子昂，樊晶晶，
申请(专利权)人：济南天启空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：