CN105403111A - 免维护导弹静态性能检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免维护导弹静态性能检测装置，涉及装备检测技术领域。所述检测装置包括数据采集卡、电源模块和上位机，所述数据采集卡的信号输入端与免维护导弹装筒上的数据采集接口连接，所述数据采集卡与上位机之间双向连接，所述数据采集卡用于采集导弹的各通路阻值和绝缘阻值，并将测试的通路阻值和绝缘阻值进行存储，需要时将存储的数据上传给上位机进行处理，所述电源模块与数据采集卡的电源输入端连接，用于为所述数据采集卡中需要供电的模块提供工作电源。所述检测装置能够对导弹的通路阻值和绝缘阻值进行检测，具有使用方便，操作简单的特点。

Description

免维护导弹静态性能检测装置
技术领域
本发明涉及装备检测技术领域，尤其涉及一种免维护导弹静态性能检测装置。
背景技术
某免维护导弹在部队使用期间一般是不进行检测维护的，但出于对导弹贮存质量监测的需求，必要时需对免维护导弹进行静态性能的检测，以掌握免维护导弹在一定贮存时间的技术状态，分析导弹的贮存质量变化规律。但是现有技术中没有出现可以对免维护导弹进行检测的装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种免维护导弹静态性能检测装置，所述检测装置能够对导弹的通路阻值和绝缘阻值进行检测，具有使用方便，操作简单的特点。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：包括数据采集卡、电源模块和上位机，所述数据采集卡的信号输入端与免维护导弹装筒上的数据采集接口连接，所述数据采集卡与上位机之间双向连接，所述数据采集卡用于采集导弹的各通路阻值和绝缘阻值，并将测试的通路阻值和绝缘阻值进行存储，需要时将存储的数据上传给上位机进行处理，所述电源模块与数据采集卡的电源输入端连接，用于为所述数据采集卡中需要供电的模块提供工作电源。
进一步的技术方案在于：所述数据采集卡包括中央处理器、恒流源、电子开关、射极跟随器、仪表放大器、A/D采样电路、光耦隔离电路、电阻取样电路、接口电路、FLASH存储电路和人机交互模块，恒流源的输出端依次经电子开关、射极跟随器和仪表放大器与A/D采样电路的一个输入端连接，电阻取样电路经光耦隔离电路与A/D采样电路的另一个输入端连接，所述A/D采样电路的输出端与中央处理器的信号输入端连接，且所述A/D采样电路以及电子开关受控于所述中央处理器，所述接口电路与中央处理器双向连接，用于实现所述数据采集卡与所述上位机之间的双向数据交互，所述人机交互模块与中央处理器双向连接，用于输入命令并显示数据；静态测试装置在测试各通路阻值以及绝缘阻值时，首先通过继电器将输入信号与数据采集卡隔离，中央处理器通过控制继电器，选择采集各路通过阻值，在各通路电阻上分别加恒流源，再将微弱的电压信号经过仪表放大器放大，输入中央处理器的A/D口，保存采集的电压值存入FLASH芯片中，中央处理器等待接收指令，将数据发送至上位机，等待分析。
进一步的技术方案在于：所述恒流源包括电源芯片LT3092，电源芯片LT3092的输出端接外接电源，电源芯片LT3092的SET端经电阻RSET后与所述恒流源的输出端连接，电源芯片LT3092的OUT端经电阻ROUT后与所述恒流源的输出端连接。
进一步的技术方案在于：所述电子开关采用ADG811型四通道单刀单掷常闭开关。
进一步的技术方案在于：所述仪表放大器包括放大器AD620，所述放大器AD620的2脚和3脚为所述仪表放大器的信号输入端，6脚为放大信号输出端，5脚接地，4脚接负向电源，且负向电源与地之间设有滤波电容C14-C15；所述放大器AD620的1脚经电阻R16接放大器AD620的8脚，所述放大器AD620的7脚接正向电源，正向电源与地之间设有滤波电容C12-C13。
进一步的技术方案在于：所述A/D采样电路包括芯片AD7734，所述芯片AD7734的7-10脚悬空，所述芯片AD7734的2脚和3脚连接有晶振，所述芯片AD7734的28脚接地，芯片AD7734的6脚和27脚分别接+5V和3.3V电源，电源的输入端设有滤波电容C27和C30，所述芯片AD7734的12、13、16和17脚为所述A/D采样电路的模拟信号输入端，基准电压源芯片AD780连接在所述芯片AD7734的14脚，所述芯片AD7734的1、4、24-26脚分别与所述中央处理器的相应引脚连接。
进一步的技术方案在于：所述FLASH存储电路包括芯片W25X64。
进一步的技术方案在于：所述接口电路包括USB通信电路。
进一步的技术方案在于：所述人机接口模块包括触摸屏或键盘和显示屏。
进一步的技术方案在于：所述电源模块包括电源适配器、锂电池组和电源管理板，所述电源适配器的输出端分别与锂电池组的电源输入端以及电源管理板的电源输入端连接，所述电源管理板的电源输出端与所述数据采集卡中需要供电的模块的电源输入端连接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述检测装置通过数据采集卡能够方便的检测免维护导弹的通路阻值和绝缘阻值，然后根据通路阻值和绝缘阻值的值判断出免维护导弹的状态，具有使用方便，操作简单的特点。
附图说明
图1是本发明所述检测装置的原理框图；
图2是图1中电源管理板的部分原理图；
图3是图1中恒流源的原理图；
图4是图1中电子开关的原理图；
图5是图1中仪表放大器的原理图；
图6是图1中A/D采样电路的原理图；
图7是图1中FLASH存储电路的原理图；
图8是图1中电阻取样电路的原理图；
图9是图1中USB通信电路的原理图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明公开了一种免维护导弹静态性能检测装置，包括数据采集卡、电源模块和上位机。所述数据采集卡的信号输入端与免维护导弹装筒上的数据采集接口连接，所述数据采集卡与上位机之间双向连接，所述数据采集卡用于采集导弹的各通路阻值和绝缘阻值，并将测试的通路阻值和绝缘阻值进行存储，需要时将存储的数据上传给上位机进行处理，所述电源模块与数据采集卡的电源输入端连接，用于为所述数据采集卡中需要供电的模块提供工作电源。
如图1所示，所述数据采集卡包括中央处理器、恒流源、电子开关、射极跟随器、仪表放大器、A/D采样电路、光耦隔离电路、电阻取样电路、接口电路、FLASH存储电路和人机交互模块。恒流源的输出端依次经电子开关、射极跟随器和仪表放大器与A/D采样电路的一个输入端连接，电阻取样电路经光耦隔离电路与A/D采样电路的另一个输入端连接，所述A/D采样电路的输出端与中央处理器的信号输入端连接，且所述A/D采样电路以及电子开关受控于所述中央处理器，所述接口电路与中央处理器双向连接，用于实现所述数据采集卡与所述上位机之间的双向数据交互，所述人机交互模块与中央处理器双向连接，用于输入命令并显示数据。
恒流源主要是提供测量电阻所需要的电流；电子开关是实现多通道电阻测量时，减少恒流源数量；仪表放大器主要是将电阻两端的电压差放大到一定范围供A/D采样；A/D采样电路是完成对模拟信号的采集。
静态测试装置在测试各通路阻值以及绝缘阻值时，首先通过继电器将输入信号与数据采集卡隔离，中央处理器通过控制继电器，选择采集各路通过阻值，在各通路电阻上分别加恒流源，再将微弱的电压信号经过仪表放大器放大，输入中央处理器的A/D口，保存采集的电压值存入FLASH芯片中，中央处理器等待接收指令，将数据发送至上位机，等待分析。
所述电源模块包括电源适配器、锂电池组和电源管理板，所述电源适配器的输出端分别与锂电池组的电源输入端以及电源管理板的电源输入端连接，所述电源管理板的电源输出端与所述数据采集卡中需要供电的模块的电源输入端连接。所述检测装置选择功率为10W的电源模块，将+12V电压变成+5V电源，再通过LM3940变成3.3V电压，其中LM3940的电路原理如图2所示。
锂电池组选型：根据采集板所需功耗3W左右，连续工作3小时，所需+12V锂电池组2.6AH。
电源适配器选型：充电电压：12V；充电电流：1A。先恒流再恒压，具有过压，过流、欠压、短路等保护。
所述恒流源包括电源芯片LT3092，电源芯片LT3092的输出端接外接电源，电源芯片LT3092的SET端经电阻RSET后与所述恒流源的输出端连接，电源芯片LT3092的OUT端经电阻ROUT后与所述恒流源的输出端连接。
本检测装置采用恒流源测小电阻，选择凌力尔特公司的LT3092，仅需两个电阻器来设定一个0.5mA至200mA的输出电流，输入电压范围1.2V至40V，SET引脚具有1%初始准确度和低温度系数。电流调节性能优于10ppm/V具有电流限制和热停机保护。输出电流公式为：I=10uA*(RSET/ROUT)，恒流源的原理如图3所示。
如图4所示，所述电子开关采用ADG811型四通道单刀单掷常闭开关，电源3.3V，导通电阻<0.8Ω,4路开关，转换时间<25ns，逻辑0为通。
如图5所示，所述仪表放大器包括放大器AD620，所述放大器AD620的2脚和3脚为所述仪表放大器的信号输入端，6脚为放大信号输出端，5脚接地，4脚接负向电源，且负向电源与地之间设有滤波电容C14-C15；所述放大器AD620的1脚经电阻R16接放大器AD620的8脚，所述放大器AD620的7脚接正向电源，正向电源与地之间设有滤波电容C12-C13。通过调整片内电阻的绝对值，用户只需要一个电阻就可以实现对增益的精确编程。增益G的计算公式为：G=49.4kΩ/Rg+1。
如图6所示，所述A/D采样电路包括芯片AD7734，所述芯片AD7734的7-10脚悬空，所述芯片AD7734的2脚和3脚连接有晶振，所述芯片AD7734的28脚接地，芯片AD7734的6脚和27脚分别接+5V和3.3V电源，电源的输入端设有滤波电容C27和C30，所述芯片AD7734的12、13、16和17脚为所述A/D采样电路的模拟信号输入端，基准电压源芯片AD780连接在所述芯片AD7734的14脚，所述芯片AD7734的1、4、24-26脚分别与所述中央处理器的相应引脚连接。该电路具有4个单端输入通道，具有超量程和欠量程检测功能，可进行16位峰-峰值分辨率及500μs总转换时间，适合高分辨率多路复用电路的应用。
如图7所示，所述FLASH存储电路包括芯片W25X64，具有16M字节串行通信接口，供电电压2.7V～3.3V，统一的4K字节扇区和64K字节块区，数据传输速度最大达150M比特每秒，最大十万次擦写周期，保存时间20年。
如图8所示为电阻取样电路的原理图，先将输入的电源通过DC/DC隔离出+24V电源，再用一电阻将采集取样电阻两端的电压值V，除以采样电阻，算出通路电流。如果通路电流小于总电压除以采样电阻和待测电阻阻值和，测为正常，则电阻值正常。
如图9所示，所述接口电路包括USB通信电路，选择泰达公司的USB210B，符合标准USB2.0，传输速度达1Mbps,支持WIN7系统。
中央处理器选择STM32F107型单片机，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以适应更多的应用,外设包括10个定时器、两个12位AD、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口IIS，另外STM32F107拥有全速USB（OTG）接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100MAC模块，最大72MHz运行频率，256KBFlash，高达64KB的SRAM。
由于电缆本身存在电阻、电子开关、接插件也存在电阻、环境对系统电阻存在影响等原因，在需要精确测量电阻的时候，常常需要对其进行校零。所述装置的校零方法是：将每个测量通道末端通过导线短接，然后采样此时的电阻值R，并将R固化作为次通道的零点，以后采集的该通道的阻值均应减去零点R，得出次通道真实电阻值。
中央处理器软件设计：CPU软件设计包括系统自检、导弹序列号设置、数据采集、数据存储、数据传输等功能模块。主要的工作流程：自检---设置导弹序列号并确定-采集数据-传输数据-数据分析。
a）自检：数码管0-9变化，同时发光二极管闪烁，A/D采样功能正常。
b）设置导弹序列号：根据测试导弹的编号，设置相应的序列号，并保存。
c）待测导弹数据通过两路恒流源，一路恒压源进行采集，将采集到的数据保存在FLASH芯片中，等待传输。
d）数据传输:将FLASH芯片中的数据通过USB转TTL模块，传输给上位机进行分析处理。
所述检测装置的外壳采用铝合金材质，翻盖设计，操作面板分成两部分，前部分为按键操作和显示区，面板固定；后部分为附件存放区，采用盖板的形式实现开合并存取附件。
使用方法：
1、准备工作：将数据电缆和装置连接。
2、自检：打开“电源”开关，再打开“自检”开关，十个数码管从0～9开始显示，LED灯闪烁，停止时，正常灯亮，装置工作正常。
3、导弹序列号设置：按下“F2”键，最右边一个数码管闪烁，数码管进入数值设置区，按一下“F1”键，数码管的数值加一，设置好相应位数码管值后，再按下“F2”键，数码管向左移动一位，可以对相应数码管进行设置，直到把所有位设置好后，按下“确定”键所有位数码管不再闪烁，导弹序列号设置完毕。
4、工作：按下“工作”按键，等待数据采集完毕，当LED正常灯亮时，数据采集完毕，保存的数据在FLASH里，等待上位机提取数据。
5、数据传输：用数据传输线将测试装置与笔记本连接，打开“AFT09导弹性能综合检测系统”软件界面，如图3所示。点击“静态测试”按钮，系统进入数据待传输状态，按下“数据传输”按钮，将静态测试装置里的数据发送到上位机，按导弹序列号命名保存。找到相应文件夹，对采集的数据进行故障判断。
6、充电：打开“电源”按键，欠压指示灯亮时，需要对电池进行充电。关闭“电源”，接上电源适配器，连接交流220V，开启“电源”键，对电池进行充电。当充电器指示灯变绿时，电池充电完毕。

Claims (10)

1.一种免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：包括数据采集卡、电源模块和上位机，所述数据采集卡的信号输入端与免维护导弹装筒上的数据采集接口连接，所述数据采集卡与上位机之间双向连接，所述数据采集卡用于采集导弹的各通路阻值和绝缘阻值，并将测试的通路阻值和绝缘阻值进行存储，需要时将存储的数据上传给上位机进行处理，所述电源模块与数据采集卡的电源输入端连接，用于为所述数据采集卡中需要供电的模块提供工作电源。
2.如权利要求1所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述数据采集卡包括中央处理器、恒流源、电子开关、射极跟随器、仪表放大器、A/D采样电路、光耦隔离电路、电阻取样电路、接口电路、FLASH存储电路和人机交互模块，恒流源的输出端依次经电子开关、射极跟随器和仪表放大器与A/D采样电路的一个输入端连接，电阻取样电路经光耦隔离电路与A/D采样电路的另一个输入端连接，所述A/D采样电路的输出端与中央处理器的信号输入端连接，且所述A/D采样电路以及电子开关受控于所述中央处理器，所述接口电路与中央处理器双向连接，用于实现所述数据采集卡与所述上位机之间的双向数据交互，所述人机交互模块与中央处理器双向连接，用于输入命令并显示数据；静态测试装置在测试各通路阻值以及绝缘阻值时，首先通过继电器将输入信号与数据采集卡隔离，中央处理器通过控制继电器，选择采集各路通过阻值，在各通路电阻上分别加恒流源，再将微弱的电压信号经过仪表放大器放大，输入中央处理器的A/D口，保存采集的电压值存入FLASH芯片中，中央处理器等待接收指令，将数据发送至上位机，等待分析。
3.如权利要求2所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述恒流源包括电源芯片LT3092，电源芯片LT3092的输出端接外接电源，电源芯片LT3092的SET端经电阻RSET后与所述恒流源的输出端连接，电源芯片LT3092的OUT端经电阻ROUT后与所述恒流源的输出端连接。
4.如权利要求2所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述电子开关采用ADG811型四通道单刀单掷常闭开关。
5.如权利要求2所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述仪表放大器包括放大器AD620，所述放大器AD620的2脚和3脚为所述仪表放大器的信号输入端，6脚为放大信号输出端，5脚接地，4脚接负向电源，且负向电源与地之间设有滤波电容C14-C15；所述放大器AD620的1脚经电阻R16接放大器AD620的8脚，所述放大器AD620的7脚接正向电源，正向电源与地之间设有滤波电容C12-C13。
6.如权利要求2所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述A/D采样电路包括芯片AD7734，所述芯片AD7734的7-10脚悬空，所述芯片AD7734的2脚和3脚连接有晶振，所述芯片AD7734的28脚接地，芯片AD7734的6脚和27脚分别接+5V和3.3V电源，电源的输入端设有滤波电容C27和C30，所述芯片AD7734的12、13、16和17脚为所述A/D采样电路的模拟信号输入端，基准电压源芯片AD780连接在所述芯片AD7734的14脚，所述芯片AD7734的1、4、24-26脚分别与所述中央处理器的相应引脚连接。
7.如权利要求2所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述FLASH存储电路包括芯片W25X64。
8.如权利要求2所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述接口电路包括USB通信电路。
9.如权利要求2所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述人机接口模块包括触摸屏或键盘和显示屏。
10.如权利要求1所述的免维护导弹静态性能检测装置，其特征在于：所述电源模块包括电源适配器、锂电池组和电源管理板，所述电源适配器的输出端分别与锂电池组的电源输入端以及电源管理板的电源输入端连接，所述电源管理板的电源输出端与所述数据采集卡中需要供电的模块的电源输入端连接。
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