【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电容点火电路输出效能评价系统，属于航天器回收控制测试。
技术介绍
1、目前，在航天器供配电系统设计上，因需要兼顾星上多达上百个的火工品起爆需求，需配套大容量电池、多线束电缆、大功率控制器件以及大直径点火电缆，对于整星的减重有很大挑战。传统的星上火工品管理单元主要由大功率接插件系统、大功率继电器控制开关、大功率场效应以及限流电阻等组成，同时在星上火工品管理单元的入口端一般采用八正八负(或十二正十二负)的22号导线，在出口端一般需要采用双正双负的24号导线。在起爆某一路火工品的瞬间，火工品管理单元一般对电池的电流需求在20a～60a之间(80ms左右)，对于供电系统的压力较大。
2、电容电火电路对于解决上述约束有很大优势，专利技术的面向半导体桥点火器的电容放电点火电路，考虑到了各类冗余设计、容错设计、避错设计，通过合理的参数选择，能够使得点火电路在高可靠完成任务的同时，具备较高的点火信号输出能力。但是，面向新型的电容点火技术，其技术指标如何评价，效能如何评估，怎么得出电容点火电路可以满足要求，该领域是一个空白。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种电容点火电路输出效能评价系统，以点火电流峰值、上升沿、能量为指标，对电容点火电路进行了效能评估，具有很好的工程价值和应用前景。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、一种电容点火电路输出效能评价系统，包括电流采集系统、信号采集系统、标称等效负载阵列、
4、所述双绞屏蔽电缆连接电容放电点火电路，传输电容点火电路放电过程中所有脉冲电流信号；
5、所述标称等效负载阵列连接双绞屏蔽电缆输出两端，提供无感电阻负载；
6、所述电流采集系统采集双绞屏蔽电缆传输的脉冲电流信号，采集后的信号经信号采集系统进行信号转换，输出数字信号至数据处理系统；
7、所述数据处理系统对接收的数字信号进行积分处理，得到电容放电点火电路的输出效能；根据输出效能值，对电容放电点火电路进行评价。
8、优选的，所述数据处理系统包括fifo数据缓存器，实时对前200us以内的信号采集和先入先出，在采集过程中实时将每采集到的当前fifo中的数据与设定阈值y进行比较，若当前fifo中的数据比设定阈值y大时，则将fifo中当前10us的数据以及当前至后200us的数据进行存储，再对存储的数据进行积分处理，得到电容放电点火电路的输出效能。
9、优选的，对存储的数据进行积分处理，得到电容放电点火电路的输出效能，包括：
10、选取存储数据中的最大值并记录最大值对应的时刻，即得到电容放电点火电路的最大电流值imax及对应时刻tmax；
11、获取电容点火电路点火波形曲线上升段中第一个电流值达到0.1×imax的时刻，记为最小时刻tmin，计算上升沿δt的时间为：
12、δt＝tmax-tmin
13、对存储的数据进行积分处理，计算输出能量值e：
14、
15、式中，i代表每个采集周期对应的电流值，r代表标称等效负载阵列的阻值，t代表采集周期；
16、得到电容点火电路加载到标称等效负载阵列上的点火能量e、最大峰值电流imax、上升沿时间δt，即得到电容放电点火电路的输出效能。
17、优选的，根据电容放电点火电路的输出效能值，若点火能量e、最大峰值电流imax、上升沿时间δt均满足点火电路的驱动要求，则评价此电容点火电路输出效能正常。
18、优选的，所述标称等效负载阵列为若干个薄膜电阻器并联结构，并联后的阻值与电容点火电路驱动的的火工品桥丝阻值相同。
19、优选的，所述电流采集系统包括一个电流采集器，电流采集器选用线圈耦合的非接触式采集方式，将电流采集器按照电流进出的方向串接至电流回路中。
20、优选的，电流采集器的量程超过50a，精度不大于0.1a，响应频率超过1mhz，输出电平为0～5v电平信号，采用上述参数能够包络电容放电过程中的所有脉冲电流波形。
21、优选的，所述信号采集系统包括ad转换器板卡，将点火电流信号实时转换为数字量信号；ad转换器板卡的采集电压满足0～5v，采集位宽超过12位，采集频率超过1mhz。
22、优选的，所述双绞屏蔽电缆采用22号双绞屏蔽线，长度不超过5米。
23、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
24、(1)本专利技术结构简单，系统成本低，且易于实现，采用离散式累加法对新型电容点火电路进行能量积分，解决了电容点火电路无测试手段的难题。该电路属于在宇航空间火工品管理控制测试领域的首次应用，此前并未有相关先例。
25、(2)本专利技术提出了各个参数的具体配合关系，相关系统均简单易得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，包括电流采集系统、信号采集系统、标称等效负载阵列、数据处理系统、双绞屏蔽电缆；
2.根据权利要求1所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，所述数据处理系统包括FIFO数据缓存器，实时对前200us以内的信号采集和先入先出，在采集过程中实时将每采集到的当前FIFO中的数据与设定阈值Y进行比较，若当前FIFO中的数据比设定阈值Y大时，则将FIFO中当前10us的数据以及当前至后200us的数据进行存储，再对存储的数据进行积分处理，得到电容放电点火电路的输出效能。
3.根据权利要求2所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，对存储的数据进行积分处理，得到电容放电点火电路的输出效能，包括：
4.根据权利要求3所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，根据电容放电点火电路的输出效能值，若点火能量E、最大峰值电流Imax、上升沿时间ΔT均满足点火电路的驱动要求，则评价此电容点火电路输出效能正常。
5.根据权利要求1所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，所述标称等效负
6.根据权利要求1所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，所述电流采集系统包括一个电流采集器，电流采集器选用线圈耦合的非接触式采集方式，将电流采集器按照电流进出的方向串接至电流回路中。
7.根据权利要求6所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，电流采集器的量程超过50A，精度不大于0.1A，响应频率超过1MHz，输出电平为0～5V电平信号，采用上述参数能够包络电容放电过程中的所有脉冲电流波形。
8.根据权利要求1所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，所述信号采集系统包括AD转换器板卡，将点火电流信号实时转换为数字量信号；AD转换器板卡的采集电压满足0～5V，采集位宽超过12位，采集频率超过1MHz。
9.根据权利要求1所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，所述双绞屏蔽电缆采用22号双绞屏蔽线，长度不超过5米。
...【技术特征摘要】
1.一种电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，包括电流采集系统、信号采集系统、标称等效负载阵列、数据处理系统、双绞屏蔽电缆；
2.根据权利要求1所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，所述数据处理系统包括fifo数据缓存器，实时对前200us以内的信号采集和先入先出，在采集过程中实时将每采集到的当前fifo中的数据与设定阈值y进行比较，若当前fifo中的数据比设定阈值y大时，则将fifo中当前10us的数据以及当前至后200us的数据进行存储，再对存储的数据进行积分处理，得到电容放电点火电路的输出效能。
3.根据权利要求2所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，对存储的数据进行积分处理，得到电容放电点火电路的输出效能，包括：
4.根据权利要求3所述的电容点火电路输出效能评价系统，其特征在于，根据电容放电点火电路的输出效能值，若点火能量e、最大峰值电流imax、上升沿时间δt均满足点火电路的驱动要求，则评价此电容点火电路输出效能正常。
5.根据权利要求1所述的电容...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫云龙，刘靖雷，杜以强，黎光宇，贾贺，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：
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