CN107219842A - 一种飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统 - Google Patents

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景斌
田福强
罗悦
李正天
王玉姣
万娜
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24065—Real time diagnostics

Abstract

本发明公开一种飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统，包括：功率电阻调节单元、电流传感器单元和数据处理单元；数据处理单元，调节功率电阻调节单元的阻值，实现功率电阻调节单元对火工品阻值的模拟；电流传感器单元，将经过功率电阻调节单元的激活电流转换为电压信号；数据处理单元，采集所述电压信号，得到测试结果。本发明可精确模拟和测试真实火工品的激活瞬时状态。

Description

一种飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统
技术领域
本发明涉及飞行器测控技术领域。更具体地，涉及一种飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统。
背景技术
飞行器测发控系统关键的功能是对飞行器实施安全可靠的发射控制，确保飞行器发射前功能测试正常以及飞行过程工作正常。
飞行器发射前关键技术环节之一就是依据时序要求对火工品进行激活控制。由于系统的快速反应要求，飞行器发射时序一般采用不可逆时序控制模式，要求在收到发射命令后极短时间内依照时序完成多个火工品的激活控制。由于飞行器上各火工品特性的差异，导致各火工品激活时序、激活脉冲宽度(即激活电流作用时长)、激活电流又各不相同。
为满足飞行器安全可靠的发射控制要求，对火工品激活时序设计的正确性协调性等验证尤为重要。
因此，需要提供一种飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统，解决现有的飞行器发射试验中流程复杂、成本过高、无法定量描述激活状态、通用性不强、存在操作隐患等缺陷。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统，包括：功率电阻调节单元、电流传感器单元和数据处理单元；
数据处理单元，调节功率电阻调节单元的阻值，实现功率电阻调节单元对火工品阻值的模拟；
电流传感器单元，将经过功率电阻调节单元的激活电流转换为电压信号；
数据处理单元，采集所述电压信号，得到测试结果。
优选地，该系统还包括：显示测试结果的显示单元。
优选地，所述功率电阻调节单元包括：至少一个串联电路，所述串联电路包括串联的第一继电器和多个功率电阻，各功率电阻分别并联一个第二继电器。
优选地，所述功率电阻调节单元包括两个串联电路。
优选地，所述电流传感器单元包括：电流传感器，将经过功率电阻调节单元的激活电流按照比例关系转换为小电流；运算放大器，将电流传感器输出的电流信号转换为电压信号。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案通过对继电器控制实现控制功率电阻的接入、通断，精确模拟不同特性飞行器上火工品，通过数据处理单元配合数据采集软件，实现多路瞬时激活大电流的自动化测试，充分验证地面点火电源的性能；实现按照预设时序要求，自动切断指定测试回路，精确模拟真实火工品激活瞬时状态，且可避免点火电源出现过流现象；实现激活时序、激活脉冲宽度(即激活电流作用时长)、激活电流对应电压数值等数据的实时采集与绘制；实现最小0.1Ω步长调整，满足各类火工品阻值需求，有较好的通用性；操作过程简便且不存在安全操作隐患。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统的示意图。
图2示出功率电阻开关单元的电路图。
图3示出电流传感器单元的电路原理图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明公开的飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统包括功率电阻调节单元、电流传感器单元和数据处理单元；
功率电阻调节单元，一端连接地面点火电源的激活电流输出端，另一端连接电流传感器单元的输入端；电流传感器单元的输出端连接数据处理单元的输入端；
数据处理单元，调节功率电阻调节单元的阻值，实现功率电阻调节单元对火工品阻值的模拟；
电流传感器单元，将经过功率电阻调节单元的激活电流转换为电压信号；
数据处理单元，采集所述电压信号，得到测试结果。
进一步，本发明公开的飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统还包括：连接数据处理单元的显示信号输出端的显示单元，根据数据处理单元发送的显示信号显示激活电流对应的电压信号的电压值和/或波形，方便查看测试结果和设置参数。进一步，显示单元还包括8个指示灯，用于直观、迅速地显示激活电流的有无。数据处理单元和显示单元可集成于计算机实现，计算机进一步为PC104计算机。
进一步，本发明公开的飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统还包括：为电阻调节单元、电流传感器单元、数据处理单元和显示单元供电的电源模块。具体的，电源模块的输入为220V交流电，220V交流电源经电源模块进行AC/DC转换提供直流输出，为电阻调节单元、电流传感器单元、数据处理单元和显示单元提供直流供电。
进一步，如图2所示，功率电阻调节单元包括：至少一个串联电路，所述串联电路包括串联的第一继电器和多个功率电阻，各功率电阻分别并联一个第二继电器。数据处理单元通过对第二继电器的控制实现各功率电阻短路或接入实现对功率电阻调节单元的阻值的调节，从而实现功率电阻调节单元对火工品阻值的模拟。具体的，单个功率电阻的两端各并联一个第二继电器触点开关，再将这些功率电阻进行串联。这样通过控制继电器触点的吸合和断开，即可实现不同阻值的功率电阻短路或接入，最终实现对模拟的火工品阻值的调节。在串联电路中的第一继电器的触点，用于控制整个串联电路的通断，以实现模拟的火工品在激活后一定时间内自动断开和火工品电阻故障功能。两路功率电阻(模拟同时激活的两路火工品)开关单元的电路图如图2所示。进一步，功率电阻调节单元包括两个串联电路，以实现功率电阻调节单元可对同时激活的两个火工品阻值进行模拟。
进一步，如图3所示，电流传感器单元包括：电流传感器和运算放大器，电流传感器，将经过功率电阻调节单元的激活电流按照比例关系转换为小电流；运算放大器将将电流传感器输出电流信号转换为电压信号，再将电压信号送入数据处理单元。
进一步，数据处理单元，采集电压信号、控制显示单元进行显示、通过第一继电器控制功率电阻调节单元中串联电路的通断、通过第二继电器控制串联电路中功率电阻的短路或接入及检查第一继电器和第二继电器的触点。数据处理单元包括：A/D采集模块、CPU模块和I/O模块；A/D模块采集电流传感器单元输出的电压信号；CPU模块根据所述电压信号生成显示信号，向I/O模块发送控制指令，利用I/O模块实现通过第一继电器控制功率电阻调节单元中串联电路的通断、通过第二继电器控制串联电路中功率电阻的短路或接入、检查第一继电器和第二继电器的触点及控制显示单元的指示灯。
本发明公开的飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统的工作流程为：
电源模块为系统供电后，数据处理单元利用I/O模块控制功率电阻调节单元中的第一继电器和第二继电器，完成通、断自检，再根据本次模拟火工品的特性，通过显示单元对激活时序、激活脉冲宽度(即激活电流作用时长)、火工品阻值进行设定。
设定完成并进入测试流程后，数据处理单元中的A/D采集模块开始持续采集电流传感器单元输出的电压信号。当测试中执行“火工品激活”动作时，激活电流会进入功率电阻调节单元和电流传感器单元。当数据处理单元中的某个A/D通道中所采集的电压信号的电压值超过设定门限后，开始计时；当计时达到时序要求设定值时，数据处理单元通过I/O模块控制功率电阻调节单元中的第一继电器切断功率电阻调节单元模拟的相应火工品回路，以模拟真实激活状态并保护激活回路的安全。同时，数据处理单元，根据采集到的电压信号，绘制波形并通过显示单元显示电压信号的电压值和波形、通过显示单元的指示灯显示激活电流的有无，并对结果进行保存。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统，其特征在于，该系统包括：功率电阻调节单元、电流传感器单元和数据处理单元；
数据处理单元，调节功率电阻调节单元的阻值，实现功率电阻调节单元对火工品阻值的模拟；
电流传感器单元，将经过功率电阻调节单元的激活电流转换为电压信号；
数据处理单元，采集所述电压信号，得到测试结果。
2.根据权利要求1所述的飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统，其特征在于，该系统还包括：显示测试结果的显示单元。
3.根据权利要求1所述的飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统，其特征在于，所述功率电阻调节单元包括：至少一个串联电路，所述串联电路包括串联的第一继电器和多个功率电阻，各功率电阻分别并联一个第二继电器。
4.根据权利要求3所述的飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统，其特征在于，所述功率电阻调节单元包括两个串联电路。
5.根据权利要求1所述的飞行器上火工品的激活控制模拟测试系统，其特征在于，所述电流传感器单元包括：电流传感器，将经过功率电阻调节单元的激活电流按照比例关系转换为小电流；运算放大器，将电流传感器输出的电流信号转换为电压信号。
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