一种航空发动机控制器的自动化测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种航空发动机控制器的自动化测试装置及方法，计算机安装模数转换板、数模转换板、数字量输入板和串口通讯板，适配板集成有供电控制与检测电路、转速传感器模拟电路、温度传感器模拟电路、压力传感器模拟电路、测试通道选通电路和开关量输出电路；模数转换板、数模转换板、数字量输入板和串口通讯板与适配板连接，串口通讯板通过串并转换板与适配板连接，适配板与控制器端连接器连接，控制器自检输出信号端与适配板上的LED指示灯间串联光耦，光耦与数字量输入板连接；适配板通过测试接线端子连接数字万用表和示波器，计算机与数字万用表、示波器连接。使用该装置进行自动化测试时减少了重复劳动，降低了劳动强度。降低了劳动强度。降低了劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机控制器的自动化测试装置及方法


[0001]本专利技术属于航空发动机控制器设计、测试领域，具体为一种航空发动机控制器的自动化测试装置及方法。

技术介绍

[0002]航空发动机控制器是复杂的整机产品，内部由二次电源模块、计算和通讯模块、自检模块、传感器采集转换模块、电磁阀驱动模块组成。在控制器生产过程及出厂前需对控制器进行性能测试，测试项目包括电源供电测试、自检测试、通讯测试、传感器接口测试、负载输出特性测试。电源供电测试是对控制器通电，检测其工作电流和二次电源输出是否正常；自检测试是对控制器通电，检测控制器输出的自检信号是否正常；通讯测试是控制器和上位机进行串口通讯，通过上下串口数据比对，验证其通讯功能是否正常；传感器接口测试是对控制器提供传感器模拟信号，检测控制器的输出是否正常；负载输出特性测试是对控制器输出接模拟负载，用示波器检测控制器的输出波形，提取信号特征，判断是否正常。
[0003]发动机控制器现有的测试方法依赖人工完成，具体是由操作人员手动给定各种测试输入激励，人工测量产品输出并记录数据和状态，完成数据判读。一般需要操作员和记录员两人组成一组人员配合完成，若多台产品同时测试时，则需投入多组人员并行工作。
[0004]在航空发动机控制器的人工测试过程中，操作人员是最重要的因素，测试过程对操作人员有较高的要求，操作人员的技术水平和工作状态，对测试速度和质量影响较大，进而影响了测试的进度和测试的质量。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种航空发动机控制器的自动化测试装置及方法，成本低，降低了操作人员在测试和试验环节中参与程度和比重，解决了测试过程严重依赖人的现状，减少了数据检查、归档这样的重复劳动，降低了劳动强度。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种航空发动机控制器的自动化测试装置，包括计算机、串并转换板、适配板、数字万用表和数字示波器；
[0008]所述的计算机上安装有模数转换板、数模转换板、数字量输入板和串口通讯板，适配板包括印制电路板和集成在印制电路板上的供电控制与检测电路、转速传感器模拟电路、温度传感器模拟电路、压力传感器模拟电路、测试通道选通电路和开关量输出电路；
[0009]所述串并转换板上集成有串口通讯芯片、FPGA和驱动器，模数转换板的采集通道、数模转换板的输出通道、数字量输入板的输入通道和串口通讯板的一部分串行通讯口与印制电路板连接，串口通讯板的另一串行通讯口与串口通讯芯片的输入端连接，串口通讯芯片的输出端与FPGA的输入端连接，FPGA的输出端与驱动器输入端连接，所述驱动器与印制电路板连接，印制电路板与2个航空发动机控制器端连接器连接，每个航空发动机控制器端连接器均用于与所述航空发动机控制器连接，印制电路板上连接有LED指示灯，所述航空发
动机控制器自检输出的信号端与LED指示灯之间串联有一级光耦，所述光耦输出端与数字量输入板的输入端连接；
[0010]所述印制电路板上连接有测试接线端子，测试接线端子分别连接在数字万用表和数字示波器的输入端，计算机通过交换机分别与数字万用表、数字示波器连接。
[0011]优选的，所述的模数转换板有32个采集通道，数模转换板有32个输出通道，数字量输入板有32个输入通道，串口通讯板有9个串行通讯口，模数转换板中的每4个采集通道、数模转换板中的每4个输出通道、数字量输入板中的每4个输入通道和串口通讯板中的每1个串行通讯口通过计算机端连接器连接1个印制电路板，模数转换板、数模转换板、数字量输入板和串口通讯板通过4个印制电路板连接8个航空发动机控制器端连接器。
[0012]进一步，所述的4个印制电路板间隔设置，每个印制电路板通过板间连接器分别与驱动器上下堆叠连接，每个印制电路板通过板上连接器与2个航空发动机控制器端连接器连接；
[0013]所述模数转换板、数模转换板、数字量输入板和串口通讯板与同一个计算机端连接器连接，计算机端连接器通过1个板上连接器与印制电路板连接。
[0014]优选的，所述的供电控制与检测电路包括电源模块，电源模块的输出端连接有钮子开关，钮子开关连接在供电继电器的输入端，供电继电器的输出端连接在霍尔电流传感器的输入端，霍尔电流传感器的输出端与航空发动机控制器端连接器连接。
[0015]优选的，所述的转速传感器模拟电路包括运算放大器，运算放大器的输入端与数模转换板的1个输出通道连接，运算放大器的输出端与压频转换器的输入端连接，压频转换器的输出端与驱动放大器的输入端连接，驱动放大器的输出端与航空发动机控制器端连接器连接。
[0016]优选的，所述的温度传感器模拟电路包括运算放大器N1、运算放大器N2、三极管V1和阻抗匹配电阻R6；
[0017]所述数模转换板的1个输出通道通过电阻R8连接在运算放大器N2的输入正极，运算放大器N2的输出端连接在三极管V1的b极，三极管V1的e极与电阻R7的一端连接，电阻R7另一端分别与继电器和阻抗匹配电阻R6的一端连接，继电器依次通过数字万用表、航空发动机控制器端连接器与航空发动机控制器的电流源输入端相连，阻抗匹配电阻R6另一端通过航空发动机控制器端连接器与航空发动机控制器的电流源输入端；
[0018]所述R7的一端通过限流电阻R3连接在仪表运算放大器N1的输入负极，R7另一端通过限流电阻R4连接在仪表运算放大器N1的输入正极，R2的一端与运算放大器N1的输出端连接，R2另一端与模数转换板的1个采集通道连接。
[0019]进一步，所述的温度传感器模拟电路还包括电阻R5和增益电阻R1，电阻R5的一端连接在运算放大器N2的输入负极，电阻R5的另一端连接在电阻R9的一端，电阻R9另一端连接与供电端连接，三极管V1的c极与电阻R9的一端连接，增益电阻R1的两端分别连接在运算放大器N1的增益接口。
[0020]优选的，所述的压力传感器模拟电路连接有数模转换板的2个输出通道；开关量输出电路中包括电磁继电器，驱动器的输出端与电磁继电器的输入端连接，电磁继电器的输出端与航空发动机控制器端连接器连接。
[0021]优选的，所述的测试通道选通电路包括电磁继电器和2个8通道模拟开关，驱动器
分别与电磁继电器和所述模拟开关连接。
[0022]一种航空发动机控制器的自动化测试方法，基于上述任意一项所述的航空发动机控制器的自动化测试装置，包括如下步骤：
[0023]当进行电源供电测试时，计算机通过串口控制串并转换板接通供电控制与检测电路，模数转换板将采集的电流和电压先进行转换，之后换算为电流值，最后判断所得的电流值是否正常；
[0024]当进行自检测试时，数模转换板的第1路输出通道输出，控制转速传感器模拟电路产生2100
±
100Hz，Vrms＞1V的正弦波信号；数模转换板的第2、4路输出通道输出，控制压力传感器模拟电路输出2.75～3V的直流电压；数模转换板的第3路输出通道输出，控制温度传感器模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机控制器的自动化测试装置，其特征在于，包括计算机、串并转换板、适配板、数字万用表和数字示波器；所述的计算机上安装有模数转换板、数模转换板、数字量输入板和串口通讯板，适配板包括印制电路板和集成在印制电路板上的供电控制与检测电路、转速传感器模拟电路、温度传感器模拟电路、压力传感器模拟电路、测试通道选通电路和开关量输出电路；所述串并转换板上集成有串口通讯芯片、FPGA和驱动器，模数转换板的采集通道、数模转换板的输出通道、数字量输入板的输入通道和串口通讯板的一部分串行通讯口与印制电路板连接，串口通讯板的另一串行通讯口与串口通讯芯片的输入端连接，串口通讯芯片的输出端与FPGA的输入端连接，FPGA的输出端与驱动器输入端连接，所述驱动器与印制电路板连接，印制电路板与2个航空发动机控制器端连接器连接，每个航空发动机控制器端连接器均用于与所述航空发动机控制器连接，印制电路板上连接有LED指示灯，所述航空发动机控制器自检输出的信号端与LED指示灯之间串联有一级光耦，所述光耦输出端与数字量输入板的输入端连接；所述印制电路板上连接有测试接线端子，测试接线端子分别连接在数字万用表和数字示波器的输入端，计算机通过交换机分别与数字万用表、数字示波器连接。2.根据权利要求1所述的航空发动机控制器的自动化测试装置，其特征在于，所述的模数转换板有32个采集通道，数模转换板有32个输出通道，数字量输入板有32个输入通道，串口通讯板有9个串行通讯口，模数转换板中的每4个采集通道、数模转换板中的每4个输出通道、数字量输入板中的每4个输入通道和串口通讯板中的每1个串行通讯口通过计算机端连接器连接1个印制电路板，模数转换板、数模转换板、数字量输入板和串口通讯板通过4个印制电路板连接8个航空发动机控制器端连接器。3.根据权利要求2所述的航空发动机控制器的自动化测试装置，其特征在于，所述的4个印制电路板间隔设置，每个印制电路板通过板间连接器分别与驱动器上下堆叠连接，每个印制电路板通过板上连接器与2个航空发动机控制器端连接器连接；所述模数转换板、数模转换板、数字量输入板和串口通讯板与同一个计算机端连接器连接，计算机端连接器通过1个板上连接器与印制电路板连接。4.根据权利要求1所述的航空发动机控制器的自动化测试装置，其特征在于，所述的供电控制与检测电路包括电源模块，电源模块的输出端连接有钮子开关，钮子开关连接在供电继电器的输入端，供电继电器的输出端连接在霍尔电流传感器的输入端，霍尔电流传感器的输出端与航空发动机控制器端连接器连接。5.根据权利要求1所述的航空发动机控制器的自动化测试装置，其特征在于，所述的转速传感器模拟电路包括运算放大器，运算放大器的输入端与数模转换板的1个输出通道连接，运算放大器的输出端与压频转换器的输入端连接，压频转换器的输出端与驱动放大器的输入端连接，驱动放大器的输出端与航空发动机控制器端连接器连接。6.根据权利要求1所述的航空发动机控制器的自动化测试装置，其特征在于，所述的温度传感器模拟电路包括运算放大器N1、运算放大器N2、三极管V1和阻抗匹配电阻R6；所述数模转换板的1个输出通道通过电阻R8连接在运算放大器N2的输入正极，运算放大器N2的输出端连接在三极管V1的b极，三极管V1的e极与电阻R7的一端连接，电阻R7另一端分别与继电器和阻抗匹配电阻R6的一端连接，继电器依次通过数字万用表、航空发动机
控制器端连接器与航空发动机控制器的电流源输入端相连，阻抗匹配电阻R6另一端通过航空发动机控制器端连接器与航空发动机控制器的电流源输入端；所述R7的一端通过限流电阻R3连接在仪表运算放大器N1的输入负极，R7另一端通过限流电阻R4连接在仪表运算放大器N1的输入正极，R2的一端与运算放大器N1的输出端连接，R2另一端与模数转换板的1个采集通道连接。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：田荣庆，石磊，刘帅，李伟，成龙，刘泽响，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：