CN105115520A - 一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统 - Google Patents

Abstract

一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，该系统包括控制中心1、测试标准输入子系统2、电源输入子系统3、设备及产品监测处理子系统4和故障报警处理子系统5。本发明通过提炼产品测试流程中的标准输入设备和产品状态参数，配合时序控制算法研制出嵌入自动化测试软件的系统测控中心，实现对测试标准输入子系统和电源输入子系统的多线程协同控制，实现设备状态及产品的多通道数据实时并行采集、显示、整理、存储和分析等功能，并在识别故障模式后使用声光报警装置进行报警，同步对故障设备进行断电处理，从而形成光纤陀螺及惯组的自动化、多通道和故障自处理测试系统，有效提高了产品测试全流程的一致性和可靠性。

Description

一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统

技术领域

本发明涉及光纤陀螺与惯组测试技术领域，特别涉及一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，用于对多套光纤陀螺与惯组同时进行自动化测试。

背景技术

光纤陀螺与惯组测试系统是进行光纤陀螺与惯组调测试试验的必要工具。光纤陀螺与惯组的测试一般是利用温箱、转台、翻转机构、电源等设备对惯组进行位置、速率及温度类测试，测试过程中需要对测试设备进行控制，使其满足测试流程的要求。由于测试过程涉及的设备较多，对设备进行手动操作不仅效率低下，而且较易出现差错，影响产品质量，若能按预设参数实现测试过程的自动控制，不仅能解决生产效率较低的问题，还能提高测试过程的一致性和准确性，使得产品质量得到更有效的保证。

目前存在的自动化测控都是针对测试系统中的单一项进行研究，无法将测试系统作为一个整体来控制，实现一体化多线程自动测控，从而导致测试人员对测试过程总是实现半自动化控制，无法对整个流程进行整体掌控，这种方式对测试效率的提高比较局限，且人为参与较多，难以实现真正的测试系统自动化控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，该系统根据各测试项目的内容，限定测试设备种类和控制参数，以及产品供电的控制参数，并按照该控制参数控制各测试设备的工作流程，以及产品供电的时序，从而自动完成测试项目所需的测试流程，有效提高了产品测试全流程的一致性和可靠性，提高了工作效率。

本发明的以上目的通过如下技术方案实现：

一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，用于对N个待测产品进行测试试验，N为正整数；所述自动化多通道测试系统包括控制中心1、测试标准输入子系统2和电源输入子系统3，测试标准输入子系统2包括测试设备和数据采集装置，其中：

控制中心1：接收外部输入的测试项目类型和数据采集信息，根据所述测试项目类型确定测试设备控制指令和待测产品供电控制指令，并根据数据采集信息确定数据采集控制指令；然后发送测试设备控制指令到测试设备，并发送待测产品供电控制指令到电源输入子系统3，同时发送数据采集控制指令到数据采集装置；在测试过程中，接收测试设备发送的设备工作状态参数，以及电源输入子系统3发送的产品供电状态参数，并且接收数据采集装置发送的产品测试数据；

电源输入子系统3：接收控制中心1发送的待测产品供电控制指令，按照所述控制指令为N个待测产品进行独立供电；然后返回各待测产品的供电状态参数到控制中心1；

测试设备：接收控制中心1发送的测试设备控制指令，并按照所述控制指令执行开机、关机或运行，为待测产品提供所述测试项目规定的温度环境，并按照测试项目规定对待测产品进行姿态、运动控制；然后将执行后的测试设备工作状态参数发送到控制中心1；

数据采集装置：接收控制中心1发送的数据采集控制指令，并按照所述控制指令采集待测产品的测试数据；然后发送所述测试数据到控制中心1。

上述的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，在测试标准输入子系统2中，测试设备包括转台、位置翻转机构和温控试验箱，其中：

将转台或位置翻转机构放置在温控试验箱内，并将待测产品安装在位置翻转机构上或通过多通道测试工装安装在转台上；控制中心1发送到温控试验箱的控制指令包括开启、关闭或运行指令，以及运行时的温度环境控制参数，温控试验箱将箱内的实测温度值作为温控试验箱的工作状态参数返回到控制中心1；控制中心1发送到转台的控制指令包括开启、关闭或运行指令，以及运行时的速度、加速度和目标角度值，转台将实际转动速度作为转台的工作状态参数返回到控制中心1；控制中心1发送到位置翻转机构的控制指令包括开启、关闭或运行指令，以及运行时序和翻转位置值，位置翻转机构将翻转的实际位置作为翻转机构的工作状态参数返回到控制中心1。

上述的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，电源输入子系统3包括供电装置、时钟控制装置和电源信息采集装置，其中：

控制中心1发送到供电装置的供电控制指令包括电流值和电压值，所述供电装置按照所述电流和电压为各待测产品独立供电；控制中心1发送到时钟控制装置的供电控制指令为供电时序，用于控制供电装置对各待测产品供电时序；电源信息采集装置测试供电装置为每个产品输出的实际电压和电流，并作为电源输入子系统3的工作状态参数返回给控制中心1。

上述的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，还包括设备及产品监测处理子系统4，所述监测处理子系统包括数据存储模块、数据显示模块和数据处理模块，其中：

控制中心1转发测试设备发送的工作状态参数、电源输入子系统3发送的产品供电状态参数、数据采集装置发送的产品测试数据到所述监测处理子系统；数据显示模块接收外部输入的显示指令，按照显示指令对接收到的测试设备工作状态参数、产品供电状态参数和产品测试数据进行显示；数据存储模块将接收到的测试设备工作状态参数、产品供电状态参数和产品测试数据进行实时整理并保存；数据处理模块接收外部输入的处理指令，读取数据存储模块保存的产品测试数据，并按照设定的数据处理方法对所述产品测试数据进行处理，然后将处理结果作为测试结果保存，并根据测试结果给出试验结论。

上述的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，还包括故障报警处理子系统5，所述子系统包括故障识别模块、报警装置和设备断电控制装置，其中：

控制中心1发送测试设备工作状态参数、产品供电状态参数、产品测试数据到故障识别模块：

所述故障识别模块将接收到的测试设备工作状态参数与设定的工作状态参数阈值进行比较，如果所述工作状态参数超过所述阈值，则判断测试设备发生故障，并发送报警指令和测试设备故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示故障模式；同时故障识别模块发送断电指令到设备断电控制装置，所述设备断电控制装置对发生故障的测试设备断电；

所述故障识别模块将接收到的产品供电状态参数与设定的供电参数阈值进行比较，如果所述产品供电状态参数超过所述阈值，则判断电源输入子系统3发生故障，发送报警指令和供电装置故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示故障模式；同时故障识别模块发送断电指令到设备断电控制装置，所述设备断电控制装置对电源输入子系统3断电；

所述故障识别模块对接收到的产品测试数据进行分析，如果所述测试数据为空，或数据错误，则判断产品出现故障，则发送报警指令和故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示产品故障模式。

上述的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，待测产品上安装有温度传感器，测得的产品温度通过控制中心1转发给故障识别模块，如果产品温度超过设定的产品工作温度范围，则判断产品温度异常，故障识别模块发送报警指令和产品故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示故障模式。

上述的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，在故障识别模块中建立了故障模式库，在所述故障模式库中包括设备故障模式、供电装置故障模式和产品故障模式，如果测设设备包括温控试验箱、转台或位置翻转机构，则设备故障模式包括温箱故障模式、转台故障模式或翻转机构故障模式，其中：

温箱故障模式包括温箱温度超温、温箱温度误差超差和温箱温变率超差；转台故障模式包括转台超速、转台不稳定、转台报警和状态未关闭；翻转机构故障模式包括翻转机构不稳定、角位置超过位置限位、翻转机构报警和翻转机构未闭环；

供电装置故障模式包括电源过压、欠压和过流；

产品故障模式包括产品无输出、产品数据帧错误、产品数据错误和产品温度异常。

本发明与现有技术相比的有益效果为：

(1)、本发明可按照测试项目的内容，配置控制参数，实现试验全流程中各测试设备按需求自动运转，并根据测试需要对产品供电电压、电流及其时序进行灵活控制，从而实现整个测试流程的自动化控制；

(2)、本发明在自动测试过程中，测试设备、供电装置和产品分别向控制中心返回设备工作状态、产品供电状态和产品测试数据，便于控制中心利用以上数据进行测试流程监测和控制。

附图说明

图1为本发明的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统的组成框图；

图2为本发明中设备及产品监测处理子系统实现监测与记录的实现流程图；

图3为本发明中故障报警处理子系统进行故障识别和处理的流程图；

图4为利用本发明的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统进行产品测试的流程图。

具体实施方式

为了实现多个光纤陀螺及惯组的自动化测试，本发明提供了一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，如图1所示，该系统包括控制中心控制中心1、测试标准输入子系统2、电源输入子系统3、设备及产品监测处理子系统4和故障报警处理子系统5。

(一)、控制中心1

在工程实现中通过在测试工业控制计算机中嵌入自动化测试软件实现控制中心1的功能。该控制中心1在测试开始前通过人机交互界面接收外部输入的测试项目类型和数据采集信息。其中，不同的测试项目涉及不同的测试设备，设备的控制指令也不同，因此可以按照测试项目的分类对每个测试项目的测试流程进行梳理，确定所需测试设备的流程控制参数和开关机的时序，用于生成针对于该设备的控制指令，并且需要明确控制中心1与各设备及待测产品进行通信的串口编号和波特率等。

控制中心1根据外部输入的测试项目类型确定测试设备控制指令和待测产品供电控制指令，并根据数据采集信息确定数据采集控制指令；然后发送测试设备控制指令到测试设备，并发送待测产品供电控制指令到电源输入子系统3，同时发送数据采集控制指令到数据采集装置。在测试过程中，接收测试设备发送的设备工作状态参数，以及电源输入子系统3发送的产品供电状态参数，并且同时接收数据采集装置发送的产品测试数据，然后转发给设备及产品监测处理子系统4和故障报警处理子系统5。

(二)、测试标准输入子系统2

本发明中测试标准输入子系统2包括测试设备和数据采集装置。其中测试设备包括测试所需的温控试验箱、转台、位置翻转机构。其中，转台可以选取为三轴转台或单轴速率转台，其中，单轴速率转台可以控制产品的转动速度和转动角度，而三轴转台不仅可以对产品的转动速度和转动角度进行控制，而且可以对产品的位置进行控制，因此：如果在测试方案中采用三轴转台则可以不需要位置翻转机构。在具体测试中，将转台、位置翻转机构放置在温控试验箱内，并将待测产品安装在位置翻转机构上或通过多通道测试工装安装在转台上。

温控试验箱为产品提供测试所需的标准温度环境，主要包括温箱箱体及温箱控制装置，其中箱体用来放置待测产品和其他测试设备，控制装置用来接收控制中心1发送的温箱控制指令，包括开启、关闭或运行指令，以及运行时的温度环境控制参数，并且将温箱内的实测温度值作为温控试验箱的工作状态参数返回到控制中心1。

转台为产品提供测试所需的转动角速度，并达到测试所需的转动角度，主要包括台体和转台控制柜，其中待测产品通过多通道测试工装固定在台体上，转台控制柜接收控制中心1发送的控制指令，包括开启、关闭或运行指令，以及运行时的速度、加速度和目标角度值，使转台按照标准速度值、加速度值和角度值进行转动，为待测产品提供标准速率试验环境。同时，转台控制柜将实际转动速度作为转台的工作状态参数返回到控制中心1。在本实施例中采用的转台为单轴速率转台。

位置翻转机构包括控制柜及机械台体，其中机械台体提供产品在温控箱内的位置基准，控制柜接收测试软件发送的时序指令，控制台体的开启、关闭及不同位置的自动翻转，满足产品在温控箱内自动转位的需要，为产品提供标准位置输入，同时将翻转机构所处的实际位置信息反馈给测试软件。

数据采集装置用于采集产品测试数据，并经过模数转换和信号处理将并行信号转换为串行信号后发送到控制中心1。

在以上测试中，采用多通道测试工装固定多个待测产品并为其提供方位基准，同时防止测试过程中划伤、磕伤产品。

(三)、电源输入子系统3

电源输入子系统3接收控制中心1发送的待测产品供电控制指令，按照所述控制指令为N个待测产品进行独立供电；然后返回各待测产品的供电状态参数到控制中心1。

在本发明中，电源输入子系统3包括供电装置、时钟控制装置和电源信息采集装置，其中：控制中心1发送到供电装置的供电控制指令包括电流值和电压值，所述供电装置按照所述电流和电压为各待测产品独立供电；控制中心1发送到时钟控制装置的供电控制指令为供电时序，用于控制供电装置对各待测产品的供电时刻，确保各待测产品独立供电，且具备自动通断电功能，避免独立供电和断电过程中发生串扰。电源信息采集装置测试供电装置为每个产品输出的实际电压和电流，并作为电源输入子系统3的工作状态参数通过串口返回给控制中心1。

(四)、设备及产品监测处理子系统4

在本发明中采用设备及产品监测处理子系统4实现测试信息、测试数据的分类、整理、保存、显示和分析等功能，包括数据显示模块、数据存储模块和数据处理模块。

其中，控制中心1转发测试设备发送的工作状态参数、电源输入子系统3发送的产品供电状态参数、数据采集装置发送的产品测试数据到所述监测处理子系统。数据显示模块接收外部输入的显示指令，按照显示指令对接收到的测试设备工作状态参数、产品供电状态参数和产品测试数据进行显示，即将温箱温度值、转台速率值及角度值、翻转机构的位置信息、产品供电电压值及电流值、产品测试数据绘制为实时更新的曲线图显示在测试软件界面上并实时刷新，用于对测试设备和产品在测试期间的状态变化进行实时监测，并且可以将以上的信息以文本方式显示在测试软件界面上并进行同步刷新。数据存储模块将接收到的测试设备工作状态参数、产品供电状态参数和产品测试数据进行实时整理并保存为文本文件，便于进行测试过程查询；数据处理模块接收外部输入的处理指令，读取数据存储模块保存的产品测试数据，并按照设定的数据处理方法对所述产品测试数据进行处理，然后将处理结果作为测试结果保存，并给出试验结论。

在本发明中，采用设备及产品监测处理子系统4实现数据保存、监测和处理的流程如图2所示，具体实现过程如下：

(4.1)、绘制并显示设备运行状态的曲线图。温箱、转台、翻转机构及供电装置开始运行时，设备状态及产品数据显示模块接收到测试设备返回的各项指标并进行解析后，绘制温箱温度值、转台速率值、翻转机构位置值、供电装置电压值及电流值的状态变化曲线图并实时更新，每秒刷新一次；同时，将解析后的设备状态数据显示于测试软件界面的相应位置，实时更新。

(4.2)、记录并存储设备运行状态。温箱、转台、翻转机构及供电装置开始运行时，设备及产品数据存储模块接收测试软件发出的数据采集、解析与存储命令，开始接收测试标准输入子系统发送至测试工控机的各项设备状态参数，所述设备状态参数包括温箱温度值、转台速率值、翻转机构角位置、电源电压值及电流值，将这些数据解析后，以十进制形式分别存储到文本文档，每秒刷新一次。

(4.3)、根据测试软件发送的命令，判断设备状态显示与存储是否需要停止：

若需要继续进行数据解析、显示、存储，则进入(4.1)；

若需要停止数据解析、显示、存储，则进入(4.4)；

(4.4)、停止记录与显示，设备停止运行时，设备及产品数据存储模块与显示模块即停止解析并存储设备运行状态值，停止绘制设备运行状态曲线图。

(4.5)、根据测试软件发送的数据处理指令，调用数据处理软件进行产品测试数据的计算与分析，将数据处理结果存储在word文本上，并给出试验结论。

(五)、故障报警处理子系统5

本发明中故障报警处理子系统5包括故障识别模块、报警装置和设备断电控制装置。控制中心1发送测试设备工作状态参数、产品供电状态参数、产品测试数据到故障识别模块，故障识别模块根据设定的故障模式库，判断是否发生故障及其所属的故障模式。其中在该故障模式库中包括设备故障模式、供电装置故障模式和产品故障模式。如图3所示的故障识别处理流程图，本发明的故障报警处理子系统5分别针对设备故障、供电装置故障和产品故障进行如下操作：

(5.1)设备故障

故障识别模块将接收到的测试设备工作状态参数与设定的工作状态参数阈值进行比较，如果所述工作状态参数超过所述阈值，则判断测试设备发生故障，并发送报警指令和测试设备故障模式到报警装置，该报警装置为声光报警装置，可以触发警报器发出报警声音，并在报警装置的LED显示屏上显示出当前的故障信息。同时故障识别模块发送断电指令到设备断电控制装置，所述设备断电控制装置对测试设备断电，保护产品和测试设备免受损伤。

在本发明中，设备故障模式包括温箱故障模式、转台故障模式和翻转机构故障模式。本发明采用如下方法识别设备故障模式。

(5.1.1)、温箱故障模式

温箱故障模式包括温箱温度超温、温箱温度误差超差、温箱温变率超差，判断温箱故障模式的方法如下：

如果控制中心1发送的温箱实际温度值Temp大于所设定的温箱温度超温报警极限值Temp_max，则判定温箱为超温模式；

如果温箱实际温度值Temp与目标值STemp差值的绝对值大于所设定的温箱当前温度值误差MisTemp，则判定温箱为温度误差值超差模式；

如果温箱当前温度值为Temp1，然后每隔1min查询一次温箱状态，获取到温箱温度值为Temp2、Temp3…,第n分钟获取温箱温度值为Tempn，则温箱实际温度变化率为与设定的温度变化率为SV_t进行比较，则若温箱实际温变率V_t与预设温度变化率SV_t之间的绝对误差超过预定误差值MisV时，即满足|V_t-SV_t|>MisV_t，则判定温箱为温变率超差模式。

(5.1.2)、转台故障模式

转台故障模式包括转台超速、转台不稳定、转台报警及转台未闭环，具体判断方法如下：

如果t1时刻转台位置值为p1，转台运行一段时间后，解析到t2时刻转台位置值为p2，通过转台位置值的变化计算出当前速率值，即转台转动的速率为与设定的转台速率极限值V_max进行比较，若|v|>V_max，则判定转台为超速异常模式。

在测试过程中，控制中心1实时接收转台定时发送的“转台状态字”，通过转台状态字中表示转台稳定的数据帧来判定转台是否已经达到稳定状态，设转台的稳定标识为“1”，则转台稳定标识为1视为转台稳定，否则视为转台不稳定。设转台的稳定时长为T，当测试软件向转台发送角度指令时，转台速率值为v，则稳定时长当测试软件向转台发送速率指令时，设发送指令时转台速率值为v1，等待时长T后测试软件开始查询转台当前的状态字以便查看转台是否转稳，此时转台的速率值为v2，若转台设定的加速度值为a，则稳定时长在这两种工作模式下，转台稳定时长T的起始时刻为软件向转台发送指令后开始计算，即软件向转台发送指令后等待时长T即查询转台当前状态字的稳定标识是否为1，以查看转台是否稳定，若标识不等于1则延时T后再查询，经过两次查询后若转台状态字的稳定标识还是不等于1则视为转台不稳定异常模式。

控制中心实时接收转台定时发送的“转台状态字”，通过转台状态字中表示转台报警的数据帧来判定转台是否异常报警，设转台的报警标识为“1”，则当转台报警标识为1时视为转台异常报警模式。

控制中心实时接收转台定时发送的“转台状态字”，通过转台状态字中表示转台闭环的数据帧判定转台是否闭环，设转台闭环标识为“1”，则当转台闭环标识不等于1时视为转台未闭环异常模式。

(5.1.3)、翻转机构故障模式

翻转机构故障模式包括翻转机构不稳定、角位置超过位置限位、翻转机构报警及翻转机构未闭环，判断翻转机构故障信息的具体步骤如下：

判断翻转机构不稳定的方法：控制中心实时接收翻转机构发送的内框和中框“状态字”，通过该状态字中表示翻转机构稳定标识的数据帧判定翻转机构是否已经达到稳定状态，设翻转机构稳定标识为“1”，则当稳定标识为1时视为翻转机构静止稳定，否则视为翻转机构处于运动状态，未达到稳定。设翻转机构的稳定时长为T，当测试软件向翻转机构发送走位置指令时，设翻转机构转动速率值为v，则稳定时长即经过时间T后翻转机构到达目标位置，翻转机构等待时长T后查询当前状态字的稳定标识是否为1，以查看翻转机构是否静止，若标识不等于1则延时T后再查询，经过两次查询后若状态字的稳定标识还是不等于1则视为翻转机构不稳定异常模式。

判断翻转机构角位置超过位置限位的方法：控制中心1实时接收翻转机构发送的内框和中框“目标角度值”来判定翻转机构是否已达到目标角位置，设测试软件发送的目标角度值为R，内框所处的角度值为R1，中框所处的角度值为R2，若测试软件接收到翻转机构反馈的角度值R1和R2与测试软件发送的目标角度值满足|R1-R|>5″或|R2-R|>5″则视为翻转机构角位置超限位异常模式。

判断翻转机构报警的方法：控制中心实时接收翻转机构发送的内框和中框“状态字”，通过该状态字中表示翻转机构报警的数据帧来判定翻转机构是否异常报警，设翻转机构报警标识为“1”，则当该报警标识为1时视为翻转机构异常报警模式。

判断翻转机构未闭环的方法：测试软件实时接收翻转机构发送的内框和中框“状态字”，通过该状态字中表示翻转机构闭环的数据帧来判定翻转机构是否闭环，设翻转机构闭环标识为“1”，则当闭环标识不等于1时视为翻转机构未闭环异常模式。

(5.2)供电装置故障

故障识别模块将接收到的产品供电状态参数与设定的供电参数阈值进行比较，如果所述产品供电状态参数超过所述阈值，则判断电源输入子系统3发生故障，发送报警指令和供电装置故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示故障模式；同时故障识别模块发送断电指令到设备断电控制装置，所述设备断电控制装置对电源输入子系统3断电。

供电装置故障模式包括供电电源过压、欠压及电流过流，判断供电装置故障信息的具体步骤如下：

如果控制中心1实时接收到的供电装置的当前实际电压值U，大于设定的电源电压报警上限值U_max，即满足U>U_max时，则判定电源为过压异常模式；

如果控制中心1实时接收到供电装置的当前实际电压值U，小于设定的电源电压报警下限值U_min，即满足U<U_min时，则判定电源为欠压异常模式；

如果控制中心1实时接收到供电装置的当前实际电流值I，大于设定的电源电流报警上限值I_max，即满足I>I_max时，则判定电源为过流异常模式。

(5.3)产品故障

故障识别模块对接收到的产品测试数据进行分析，如果所述测试数据为空，或数据错误，则判断产品出现故障，则发送报警指令和故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示产品故障模式；同时故障识别模块发送产品断电指令到设备断电控制装置，所述设备断电控制装置对出故障的待测产品进行断电。

产品故障模式包括产品无输出、数据帧头错误、数据错误及温度异常，判断产品故障信息的具体方法如下：

产品无输出的故障分为两种情况，一种是采集产品数据的串口无法立即出现数据流，另一种是采数期间，采集产品数据的串口数据流消失，若出现这两种情况，则判定为产品无输出异常模式；

判断产品数据帧头错误的方法如下：对产品输出数据进行解析时，若连续1s解析到的数据都出现帧头和帧尾无法与规定的帧头和帧尾匹配，则判定产品数据帧错误异常模式；

判断产品数据错误的方法如下：对采集到的产品输出数据进行解析，若解析到的校验和与规定的校验不匹配则判为产品数据错误异常模式；

判断产品温度异常的方法如下：待测产品上安装有温度传感器，测得的产品温度通过控制中心1转发给故障识别模块，如果产品温度超过设定的产品工作温度范围，则判断产品温度异常。

实施例：

采用本发明的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统进行产品测试的方法流程如图4所示。本实施例以高低温速率试验为例进行说明。

采用本发明的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，进行高低温速率试验的步骤如下：

(1)、控制中心查询到当前试验项目为高低温速率试验，然后查询该试验项目需要用到的温箱、转台、供电装置、时钟控制装置、电源信息采集装置、报警装置、设备断电控制装置和待测产品的串口信息，按照所得到的串口信息进行初始化，判断其是否能够与测试工控机进行通信，若其中任何一项与测试工控机无法通信，则会显示该项初始化失败；若通信正常，则测试软件控制各设备及产品执行试验流程。首先，测试软件设定温箱、转台、供电装置的工作阶段，然后按照不同的工作阶段设定各阶段内温箱、转台、供电装置的运行模式，按照不同的运行模式设置温箱需要达到的目标温度值、变温速率、温度容差及该阶段下温箱在目标温度点下的运行时间，设置转台需要转动的目标速率点及在该速率点下需要保持的运行时间，设置供电装置需要提供的电压值及允许的最大电流值。

(2)、温箱控制装置接收测试软件发送的开启温箱命令、温箱需要达到的目标温度值及变温速率，解析该命令后，控制温箱开启，使温箱以设定的温变率进行变温，到达接收到的目标温度值。待温箱到达目标温度值后，温箱控制装置根据接收到的保温时间控制温箱在该温度值下保持运行直至达到设定的保温时长。同时，将温箱输出的温度值反馈给测试工控机，测试工控机进行识别后由测试软件读取该温度值。

(3)、温箱运行满足条件后，转台控制柜接收到测试软件发送的启动命令、转台工作模式、转台转向、转台速率点及每个速率点下的转动时间等命令，控制转台开始运行。首先，控制转台寻零，转台到达零位后，测试软件给供电装置发送开启命令及电压值和电流值，给时钟控制装置发送通道编号及开启命令，在设定的供电电压和限流下为N个通道的产品供电，数据采集装置开始进行数据采集，测试软件不断接收传送至测试工控机的产品数据，并将解析后的数据按预设格式自动保存，等待数据采集时间到达后，测试软件停止接收产品数据；然后，转台控制柜接收测试软件的指令，控制转台按照角速率模式开始运行，以设定的速率点和该点运行时间进行转动，每个速率点转动稳定后，测试软件开启数据采集模式，按照设定的采样间隔解析产品数据并将解析后的数据自动保存，等待数据采集时间到达后，停止接收产品数据；当转台完成所有速率点转动后，控制柜控制转台寻零，待转台到达零位且稳定后，测试软件开启数据采集模式，解析产品数据并保存，等待采集时间到达后，测试软件停止接收产品数据；然后，测试软件给时钟控制装置发送通道编号及关闭命令，控制供电装置第m个通道停止供电；待所有产品完成该阶段测试并断电后，转台控制柜接收测试软件发送的停止命令，控制转台停止转动。

(4)、温箱控制装置再次接收测试软件发送的下一个目标温度点及变温速率指令，进入(2)进行温箱运行；

(5)、在(4)中提供的温度环境下按照(3)所述方式继续进行转台控制并采数；

(6)、温箱及转台根据测试软件设定的工作阶段，按照(2)～(5)的方式持续运行，直至完成整个测试流程；

(7)、在测试设备开始运行时，设备状态显示模块与设备数据存储模块接收测试软件发出的数据解析、显示与存储命令，对测试工控机接收的温箱温度值、转台速率值、电源电压及电流值进行解析，将其转换为十进制数据后，绘制为动态显示的曲线图，显示设备运行期间的整体状态变化；同时，将解析后的这些数据分别存储至文本文件并实时更新。

(8)、试验流程开启后，故障报警处理子系统即开始工作，故障识别模块不断接收到测试标准输入子系统及电源输入子系统发送的设备状态参数及产品测试数据，并将接收到的信息与已经建立好的故障模式库进行比对，若比对成功，则判定该设备或产品状态异常，并将故障信息发送给声光报警装置，声光报警装置接收到故障信息后，将该信息显示在LED屏上并发出警报声；同时，故障识别装置将识别出的故障信息进行分析后，若发现有设备故障，则发送该设备的断电指令给设备断电装置，关闭该设备的供电。

(9)测试结束时，温箱、转台及电源的状态数据及产品数据停止采集、存储及显示，故障识别模块停止识别温箱、转台、电源及产品的故障信息；测试软件控制数据处理模块进行产品数据处理，利用数据处理软件对产品数据进行计算后，将结果自动置入word文本，并针对测试情况给出试验结论；测试软件发送停止命令给温箱控制装置、转台控制柜、供电装置、时钟控制装置、电源信息采集装置、故障报警装置及设备断电装置，控制温箱、转台、供电装置、时钟控制装置、电源信息采集装置、故障报警装置及设备断电装置停止工作；测试软件清空设备及产品的串口信息，测试流程结束。

以上所述的光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统具有以下优点：

(1)、该测试系统启动后，控制中心将自动按照工艺流程对温箱、转台、翻转机构等大型设备的动作进行控制，并根据测试时机自动向产品供电、断电、采集产品数据，且产品供电电压、电流灵活可控，并能将采集到的产品数据进行整理、存储、分析和生成报告，最终实现一次装卡后，对光纤陀螺和惯组进行全温范围内的测试自动化。

(2)、该测试系统开辟多个通道，将测试流程一致的N个产品使用同一设备及多通道测试工装进行并行测试，提高温箱、转台、翻转机构及供电装置等设备的使用效率，通过数据采集装置解决产品并行输出信号的串扰问题，提高自动化、多通道测试的准确性、稳定性和可靠性。

(3)、该测试系统可实现对设备运行状态的实时监控与记录：测试系统中开辟一个单独的线程，当产品进行测试时，该线程负责实时采集温箱、转台、翻转机构和产品供电装置的输出信息，并将该信息绘制为曲线图且实时刷新，同时以文档形式存储此状态数据，用于分析和追溯设备输出状态对产品性能指标的影响，将温箱、转台、翻转机构等的标准输入进行闭环控制。

(4)、该测试系统可实现测试设备与产品的故障自诊断与控制，通过对测试过程中的温箱、转台、翻转机构、产品供电装置及产品输出的信息进行监控并与故障识别库进行对比，实现测试过程中对测试设备及产品运行故障的识别、报警与处理，通过软硬件的协调配合杜绝试验流程中误操作的发生。

以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，其特征在于：用于对N个待测产品进行测试试验，N为正整数；所述自动化多通道测试系统包括控制中心(1)、测试标准输入子系统(2)和电源输入子系统(3)，测试标准输入子系统(2)包括测试设备和数据采集装置，其中：

控制中心(1)：接收外部输入的测试项目类型和数据采集信息，根据所述测试项目类型确定测试设备控制指令和待测产品供电控制指令，并根据数据采集信息确定数据采集控制指令；然后发送测试设备控制指令到测试设备，并发送待测产品供电控制指令到电源输入子系统(3)，同时发送数据采集控制指令到数据采集装置；在测试过程中，接收测试设备发送的设备工作状态参数，以及电源输入子系统(3)发送的产品供电状态参数，并且接收数据采集装置发送的产品测试数据；

电源输入子系统(3)：接收控制中心(1)发送的待测产品供电控制指令，按照所述控制指令为N个待测产品进行独立供电；然后返回各待测产品的供电状态参数到控制中心(1)；

测试设备：接收控制中心(1)发送的测试设备控制指令，并按照所述控制指令执行开机、关机或运行，为待测产品提供所述测试项目规定的温度环境，并按照测试项目规定对待测产品进行姿态、运动控制；然后将执行后的测试设备工作状态参数发送到控制中心(1)；

数据采集装置：接收控制中心(1)发送的数据采集控制指令，并按照所述控制指令采集待测产品的测试数据；然后发送所述测试数据到控制中心(1)。

2.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，其特征在于：在测试标准输入子系统(2)中，测试设备包括转台、位置翻转机构和温控试验箱，其中：

将转台或位置翻转机构放置在温控试验箱内，并将待测产品安装在位置翻转机构上或通过工装安装在转台上；控制中心(1)发送到温控试验箱的控制指令包括开启、关闭或运行指令，以及运行时的温度环境控制参数，温控试验箱将箱内的实测温度值作为温控试验箱的工作状态参数返回到控制中心(1)；控制中心(1)发送到转台的控制指令包括开启、关闭或运行指令，以及运行时的速度、加速度和目标角度值，转台将实际转动速度作为转台的工作状态参数返回到控制中心(1)；控制中心(1)发送到位置翻转机构的控制指令包括开启、关闭或运行指令，以及运行时序和翻转位置值，位置翻转机构将翻转的实际位置作为翻转机构的工作状态参数返回到控制中心(1)。

3.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，其特征在于：电源输入子系统(3)包括供电装置、时钟控制装置和电源信息采集装置，其中：

控制中心(1)发送到供电装置的供电控制指令包括电流值和电压值，所述供电装置按照所述电流和电压为各待测产品独立供电；控制中心(1)发送到时钟控制装置的供电控制指令为供电时序，用于控制供电装置对各待测产品供电时序；电源信息采集装置测试供电装置为每个产品输出的实际电压和电流，并作为电源输入子系统(3)的工作状态参数返回给控制中心(1)。

4.根据权利要求1至3之一所述的一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，其特征在于：还包括设备及产品监测处理子系统(4)，所述监测处理子系统包括数据存储模块、数据显示模块和数据处理模块，其中：

控制中心(1)转发测试设备发送的工作状态参数、电源输入子系统(3)发送的产品供电状态参数、数据采集装置发送的产品测试数据到所述监测处理子系统；数据显示模块接收外部输入的显示指令，按照显示指令对接收到的测试设备工作状态参数、产品供电状态参数和产品测试数据进行显示；数据存储模块将接收到的测试设备工作状态参数、产品供电状态参数和产品测试数据进行实时整理并保存；数据处理模块接收外部输入的处理指令，读取数据存储模块保存的产品测试数据，并按照设定的数据处理方法对所述产品测试数据进行处理，然后将处理结果作为测试结果保存，并根据测试结果给出试验结论。

5.根据权利要求1至3之一所述的一种光纤陀螺及惯组自动化多通道测试系统，其特征在于：还包括故障报警处理子系统(5)，所述子系统包括故障识别模块、报警装置和设备断电控制装置，其中：

控制中心(1)发送测试设备工作状态参数、产品供电状态参数、产品测试数据到故障识别模块：

所述故障识别模块将接收到的测试设备工作状态参数与设定的工作状态参数阈值进行比较，如果所述工作状态参数超过所述阈值，则判断测试设备发生故障，并发送报警指令和测试设备故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示故障模式；同时故障识别模块发送断电指令到设备断电控制装置，所述设备断电控制装置对发生故障的测试设备断电；

所述故障识别模块将接收到的产品供电状态参数与设定的供电参数阈值进行比较，如果所述产品供电状态参数超过所述阈值，则判断电源输入子系统(3)发生故障，发送报警指令和供电装置故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示故障模式；同时故障识别模块发送断电指令到设备断电控制装置，所述设备断电控制装置对电源输入子系统(3)断电；

所述故障识别模块对接收到的产品测试数据进行分析，如果所述测试数据为空，或数据错误，则判断产品出现故障，则发送报警指令和故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示产品故障模式。

6.根据权利要求5所述的一种光纤陀螺及惯组的自动化测试系统，其特征在于：待测产品上安装有温度传感器，测得的产品温度通过控制中心(1)转发给故障识别模块，如果产品温度超过设定的产品工作温度范围，则判断产品温度异常，故障识别模块发送报警指令和产品故障模式到报警装置，所述报警装置发出报警信号并显示故障模式。

7.根据权利要求6所述的一种光纤陀螺及惯组的自动化测试系统，其特征在于：在故障识别模块中建立了故障模式库，在所述故障模式库中包括设备故障模式、供电装置故障模式和产品故障模式，如果测设设备包括温控试验箱、转台或位置翻转机构，则设备故障模式包括温箱故障模式、转台故障模式或翻转机构故障模式，其中：

温箱故障模式包括温箱温度超温、温箱温度误差超差和温箱温变率超差；转台故障模式包括转台超速、转台不稳定、转台报警和状态未关闭；翻转机构故障模式包括翻转机构不稳定、角位置超过位置限位、翻转机构报警和翻转机构未闭环；

供电装置故障模式包括电源过压、欠压和过流；

产品故障模式包括产品无输出、产品数据帧错误、产品数据错误和产品温度异常。