CN104793089B - 一种基于余度管理的机载高度指示器与预选器测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于余度管理的机载高度指示器与预选器测试装置，该装置包括加固型计算机、模拟量输入模块、通讯模块和余度管理模块，模拟量输入模块选用12位数据采集模块，用于产品工作电压和电流的采集，通讯模块选用2发2收的通讯模块，对产品进行通讯功能的检测，余度管理模块选用三余度电路板，三余度电路板选用了运算放大器、电阻和电容的组合，用于产品信号的连接和调理。通过三余度管理方式，减小了启动电流对测试电路器件的冲击，降低了测试装置在外厂工作环境中的故障率，提高了测试过程的稳定性，简化了高度指示器和高度预选器的测试方法，解决了某型飞机上高度指示器与高度预选器的性能测试要求。

Description

一种基于余度管理的机载高度指示器与预选器测试装置

技术领域

本发明涉及一种飞机设备测试仪器，尤其涉及一种基于余度管理的机载高度指示器与预选器测试装置。

背景技术

电流是基本物理量之一，测量直流和低频电流常用标准电阻降压法，（即测出标准电阻上的电压值后计算电流值）。电流检测方式主要有：1.检测电阻+运放，缺点是精密电阻和运放选择较难，优点：成本低、精度较高、体积小；2.电流互感器，安全性差；3.霍尔电流传感器，模块式霍尔电流传感器，其体积较大，双电源供电，成本较高。一般飞机总装后，需对高度指示器和高度预选器的性能做检查，以确保高度指示器和高度预选器的指示和告警正确性。机载高度指示器与预选器测试装置输出二路电压信号，和一路ARINC429控制信号，通过观察高度指示器与预选器的响应动作，同时采集回路中的电流与电压值，判断高度指示器与预选器功能正确性。现有检测设备由通用测试设备（万用表，429信号发送器等）组成。其对开关通断情况和电压电流值等项目进行测试的操作方法，工作量大，交联复杂，测试过程稳定性低，搬运过程中，元器件容易损坏而无法测量到数据，很难满足机上检测，故障判断的具体要求。

因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于余度管理的机载高度指示器与预选器测试装置。

为解决本发明的技术问题，本发明采用的技术方案是：

本测试装置运用了余度管理技术，以加固型计算机作为系统的硬件平台。通过一体化电源提供高度指示器和高度预选器所需的工作电压，再通过检测电阻+运放的电流测量方式，得到产品的工作电流，经PCI总线的模拟量采集（A/D）模块，采集测试所需的模拟量转化为数字量，再通过LabWindows/CVI专用测试软件的编程控制，形成一个人机交互界面，将测试数据显示在计算机屏幕上，并通过人机交互界面控制固定通迅格式的ARINC429信号与产品通迅。

具体的：一种基于余度管理的机载高度指示器与预选器测试装置，该装置包括加固型计算机、模拟量输入模块、通讯模块和余度管理模块，所述模拟量输入模块选用12位数据采集模块，用于产品工作电压和电流的采集，所述通讯模块选用2发2收的通讯模块，对产品进行通讯功能的检测，所述余度管理模块选用三余度电路板，三余度电路板选用了运算放大器、电阻和电容的组合，用于产品信号的连接和调理，220V市电进入ATX电源后，经DC-DC一体化直流变换器转换出高度指示器和高度预选器所需工作电压和照明电压，再通过余度管理模块，对高度指示器和高度预选器的电压值、工作电流、照明电流进行信号调理，再由12位数据采集模块将电压、电流值转换为数字量，加固型计算机处理数字量数据后，在液晶屏上显示，同时计算机控制2发2收的通讯模块，调制出数据传输周期和发送速率，采用奇校验，数据字间隔4位的429数字量信号，通过测试接口输出给高度指示器和高度预选器。

进一步的，所述余度管理模块包含ZG-1高度指示器功能测试和NG-1高度预选器功能测试二个选项。

进一步的，所述余度管理模块，将三块电流传感芯片并行连接，运算放大器MAX471的3脚、4脚输入端接二路电压，运算放大器MAX471的6脚、7脚输出端接入待测产品，运算放大器MAX471的8脚电压输出端通过一个下拉电阻得到电压与电流比值1：1的电压信号，并在输出端接入电容进行滤波，12位数据采集模块收到三路电流数据后，通过软件编程，根据限定的阀值电压，判断出三路电流信号是否工作正常，通过计算方法，实现电流测量的余度控制。

进一步的，12位数据采集模块收到三路传来的电流数据后，根据软件设定的阀值进行判断，当三路数据都有效时，最终得到的电流数据为三路之和；当只有二路有效时，最终得到的电流数据为二路相加；当只有一路有效时，最终得到的电流数据则为有效路数据，最后得到的最终数据通过软件滤波，显示在显示界面上。

本发明的有益效果：通过三余度管理方式，减小了启动电流对测试电路器件的冲击，降低了测试装置在外厂工作环境中的故障率，提高了测试过程的稳定性，简化了高度指示器和高度预选器的测试方法，解决了某型飞机上高度指示器与高度预选器的性能测试要求。

附图说明

图1为本发明系统原理框图。

图2为本发明系统软件功能结构图。

图3为本发明余度管理模块电路原理图。

图4为本发明余度管理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于说明本发明，不用来限制本发明的保护范围。

本发明的一种基于余度管理的机载高度指示器与预选器测试装置，如图1所示，该装置包括加固型计算机、模拟量输入模块、通讯模块和余度管理模块，模拟量输入模块选用12位数据采集模块，用于产品工作电压和电流的采集，通讯模块选用2发2收的通讯模块，对产品进行通讯功能的检测，余度管理模块选用三余度电路板，三余度电路板选用了运算放大器、电阻和电容的组合，用于产品信号的连接和调理，本发明以加固式计算机为搭载平台，220V市电进入ATX电源后，经DC-DC一体化直流变换器转换出高度指示器和高度预选器所需的28V工作电压和5V照明电压，再通过余度管理模块，对高度指示器和高度预选器的电压值、工作电流、照明电流进行信号调理，再由12位数据采集模块（PCI1710数据采集卡）将电压、电流值转换为数字量，计算机处理数字量数据后，在15寸液晶屏上显示，同时计算机控制2发2收的通讯模块（AEC429通迅模块），调制出数据传输周期40ms，发送速率100000bit/s，采用奇校验，数据字间隔4位的429数字量信号，通过测试接口输出给高度指示器和高度预选器。

如图2所示，本发明的系统软件采用LabWindows/CVI 8.0可视化编程语言进行编程，系统采用了模块化的设计，包含ZG-1高度指示器功能测试、NG-1高度预选器功能测试二个选项。高度指示器主要的性能指标有电压、电流、高度指示；高度预选器主要性能指标有电压、电流、高度告警。

如图3所示，为本测试装置的三余度电流测量电路原理图。将三块电流传感芯片并行连接，运算放大器MAX471的3脚4脚输入端可接二路电压，运算放大器MAX471的6脚7脚输出端接入待测产品，运算放大器MAX471的8脚电压输出端通过一个下拉2K电阻得到电压与电流比值1：1的电压信号，并在输出端接入100000pF的电容进行滤波。12位数据采集模块（PCI1710数据采集卡）收到三路电流数据后，通过LabWindows/CVI软件编程，根据限定的阀值电压，判断出三路电流信号是否工作正常，通过计算方法，实现电流测量的余度控制。提高本测试装置的稳定性和可靠性。

如图4所示，为本测试装置的三余度电流测量余度管理表决和算法流程图。12位数据采集模块（PCI1710数据采集卡）收到三路传来的电流数据后，根据软件设定的阀值进行判断，当三路数据都有效时，最终得到的电流数据为三路之和，当只有二路有效时，最终得到的电流数据为二路相加，当只有一路有效时，最终得到的电流数据则为有效路数据，最后得到的最终数据通过软件滤波，显示在显示界面上。

本发明采用一体化的便携式加固结构，集成度高的模块连接，尤其是余度管理模块中并联的三条电流传感电路，起到了电路相互间互为备份的作用，三条电路只要有一条能正常工作，发明装置便可测量出产品电流，此设计还减小了启动电流对元器件的影响，增大了电流测量范围，减小了启动电流对测试电路器件的冲击。

本发明通过三余度管理方式，减小了启动电流对测试电路器件的冲击，降低了测试装置在外厂工作环境中的故障率，提高了测试过程的稳定性，简化了高度指示器和高度预选器的测试方法，解决了某型飞机上高度指示器与高度预选器的性能测试要求。

Claims (1)

1.一种基于余度管理的机载高度指示器与预选器测试装置，其特征在于：该装置包括加固型计算机、模拟量输入模块、通讯模块和余度管理模块，所述模拟量输入模块选用12位数据采集模块，用于产品工作电压和电流的采集，所述通讯模块选用2发2收的通讯模块，对产品进行通讯功能的检测，所述余度管理模块选用三余度电路板，三余度电路板选用了运算放大器、电阻和电容的组合，用于产品信号的连接和调理，220V市电进入ATX电源后，经DC-DC一体化直流变换器转换出高度指示器和高度预选器所需工作电压和照明电压，再通过余度管理模块，对高度指示器和高度预选器的电压值、工作电流、照明电流进行信号调理，再由12位数据采集模块将电压、电流值转换为数字量，加固型计算机处理数字量数据后，在液晶屏上显示，同时计算机控制2发2收的通讯模块，调制出数据传输周期和发送速率，采用奇校验，数据字间隔4位的429数字量信号，通过测试接口输出给高度指示器和高度预选器；所述余度管理模块包含ZG-1高度指示器功能测试和NG-1高度预选器功能测试二个选项；所述余度管理模块，将三块电流传感芯片并行连接，运算放大器MAX471的3脚、4脚输入端接二路电压，运算放大器MAX471的6脚、7脚输出端接入待测产品，运算放大器MAX471的8脚电压输出端通过一个下拉电阻得到电压与电流比值1：1的电压信号，并在输出端接入电容进行滤波，12位数据采集模块收到三路电流数据后，通过软件编程，根据限定的阀值电压，判断出三路电流信号是否工作正常，通过计算方法，实现电流测量的余度控制；12位数据采集模块收到三路传来的电流数据后，根据软件设定的阀值进行判断，当三路数据都有效时，最终得到的电流数据为三路之和；当只有二路有效时，最终得到的电流数据为二路相加；当只有一路有效时，最终得到的电流数据则为有效路数据，最后得到的最终数据通过软件滤波，显示在显示界面上。