CN110187299B - 一种航空保障装备电学参数通用校准系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空保障装备电学参数通用校准系统,属于校准设备技术领域,其包括便携式测量校准装置和标准校准源装置,所述便携式测量校准装置包括PXI平台、嵌入式计算机控制模块和万用表模块,所述嵌入式计算机控制模块和万用表模块均采用插卡方式以PXI总线与所述PXI平台连接,所述便携式测量校准装置外部设有显示屏、键盘、触控板和接口适配器面板,所述标准校准源装置为交直流多功能校准源且与所述PXI平台连接。本发明能够对大型航空保障装备进行现场检测计量,具有便携性强、综合性高、精确度高、通用性强的特点。
Description
技术领域
本发明涉及校准设备技术领域,具体是一种航空保障装备电学参数通用校准系统。
背景技术
航空保障装备电学参数的计量检定存在着以下几个突出问题:1)量值传递的参数多,量程宽,精度高;2)结构多样,型号多,有的型号相同但是不同厂家生产的内部结构和原理也不相同;3)专用测试设备涉及多计量参数,单一通用计量标准无法满足要求,其计量保障费用高;4)大量采用智能仪器架构和计算机测量系统,利用软件控制测量过程,无法直接获得被校准信号的关系导致无法计量;5)缺乏计量接口。为此,有必要开展航空地面电学测试设备通用校准技术研究,为不同型号及用途的航空地面电学测试设备提供通用性、综合化、原位和现场计量保障服务,确保被校设备计量单位统一、量值准确一致、测量数据和测量结果正确可信,满足其计量校准通用性和开放性的目的。
公告号为CN 106097969 B的专利公开了一种像素电路的校准装置、源极驱动器以及数据电压补偿方法。所述子像素电路包括驱动晶体管,并且连接数据线和感测线。所述校准装置包括:电容测量电路,用于输出与所述感测线的感测线电容有关的电容测量电压;充电检测电路,用于检测在所述数据线上施加参考数据电压的情况下所述感测线的感测线电容上的电容充电电压;以及参数校准部件,用于根据所述电容测量电压、所述参考数据电压以及所述电容充电电压,计算所述驱动晶体管的电学参数。由此可以确定子像素电路中驱动晶体管的电学参数漂移情况,进而可以根据电学参数漂移情况调整要施加到该子像素电路的数据电压,从而补偿由于电学参数漂移造成的显示亮度不均匀的情况。但是,该发明用于子像素电路的校准,不能满足航空保障装备电学参数的计量检定参数多,量程宽,精度高的要求。
公告号为CN 202994875 U的专利公开了一种多通道校准装置,属于航空电子技术领域,特别是涉及到一种多通道校准装置,包括校准设备1,校准设备1上的四个端口a1、a2、a3、a4分别与第一开关101、第二开关102、第三开关103及第四开关104连接。本实用新型针对多通道、多参数需求的测试任务多等问题,提供了一种多通道校准装置,该装置结构简单,使用方便,一方面可以节省测试资源,另一方面大大降低测试成本,解决了长期存在的测试端口较少而被测设备信号较多的矛盾。该实用新型不仅有效地实现了自动校准系统的自检功能,通过开关系统的级联,还能够实现校准系统的扩展和重新配置。但是,该实用新型不能解决航空保障装备电学参数的计量检定中的精确度和通用性问题。
发明内容
有鉴于此,本发明针对现有技术的不足,提供的一种便于携带、精度高、通用性强,能够对大型航空保障装备进行现场检测计量的航空保障装备电学参数通用校准系统。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种航空保障装备电学参数通用校准系统,包括便携式测量校准装置和标准校准源装置,所述便携式测量校准装置包括PXI平台、嵌入式计算机控制模块和万用表模块,所述嵌入式计算机控制模块和万用表模块均采用插卡方式以PXI总线与所述PXI平台连接,所述便携式测量校准装置外部设有显示屏、键盘、触控板和接口适配器面板,所述标准校准源装置为交直流多功能校准源且与所述PXI平台连接。
进一步的,所述交直流多功能校准源包括交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块,所述交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块均由所述嵌入式计算机控制模块通过PXI总线进行控制,每个模块提供对应的标准源输出。
进一步的,所述PXI平台包括PXI/PXIe混合背板,所述PXI/PXIe混合背板包括1个PXIe控制器插槽、5个PXIe/PXI混合外设插槽,PXI/PXIe模块、32/64位PCIe总线和板载10MHz参考时钟。
进一步的,所述接口适配器面板包括电阻输出、万用表测量、函数发生器信号输入输出接口和USB、RS232、LAN通信接口。
进一步的,所述嵌入式计算机控制模块为2.0 GHz双核PXI嵌入式控制器,所述嵌入式计算机控制模块中的串口与LAN口引出至所述接口适配器面板,为航空保障装备电学参数通用校准系统的溯源及扩展提供通讯接口。
进一步的,所述接口适配器面板与所述PXI/PXIe混合背板通过屏蔽线缆连接。
进一步的,所述便携式测量校准装置和所述标准校准源装置的机箱均为长方体结构,且两者通过两侧的卡扣锁可拆卸的固定在一起。
进一步的,所述便携式测量校准装置和所述标准校准源装置上均设置有手提把手,且棱角处均设置有橡胶缓冲块,所述标准校准源装置上设置有限位卡槽,所述便携式测量校准装置上设置有与限位卡槽配合使用的限位凸起。
进一步的,所述便携式测量校准装置和所述标准校准源装置两侧均分别设置进风扇和出风扇,所述便携式测量校准装置内部集成有风扇控制电路单元,通过电源接口为4个风扇提供供电电源,同时通过风扇控制电路单元实时检测航空保障装备电学参数通用校准系统机箱6个温度点的变化。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明航空保障装备电学参数通用校准系统具有综合、机动、便携特点,其包括便携式测量校准装置和标准校准源装置,所述便携式测量校准装置能够测量各类电学参数输出源的直流电压电流、交流电压电流、频率周期、电感、电容等常见的电学参量,所述标准校准源装置能够输出标准校准信号(正弦波、三角波、方波等),用来校准数据采集卡、示波器、万用表和电压受感类仪表等;
所述便携式测量校准装置以PXI平台为基础,所述嵌入式计算机控制模块和万用表模块均采用插卡方式以PXI总线与所述PXI平台连接,能够保证数据传输处理可靠性和精确性,便携式测量校准装置前部为15寸LCD液晶触摸屏及键盘、触控板等输入方式,适用于野外作业,机箱的后面板为接口适配器面板,包括电阻输出、万用表测量、函数发生器等信号输入输出接口和USB、RS232、LAN通信接口,能够为不同型号及用途的航空地面电学测试设备提供通用性、综合化、原位和现场计量保障服务,确保被校设备计量单位统一、量值准确一致、测量数据和测量结果正确可信,满足其计量校准通用性和开放性的目的;
所述标准校准源装置是一款宽量限、多参数、高精度的交直流标准源仪器,准确度等级为0.05级,能够校准0.2级以下各种类型交直流电压/电流表、电阻表和频率表。前面板设置有显示屏、系统功能和调节功能按键区,可直接通过按键选择输出信号功能和幅值大小,还可以通过旋钮步进调节输出幅值,在显示屏上显示设置输出的校准信号量程、步进、设定量值、输出幅值和误差等信息;后面板设置有校准源的电阻输出、电压输出和电流输出接口。
本发明航空保障装备电学参数通用校准系统,具有高度的集成度和小型化,适应用于基本的电学参数(交直流电压、电流、电阻、电感、电容等)校准计量,其小型化的设计易于在现场检测计量大型航空保障装备;其自动化的软件装置可以实现按照既定校准计量序列自动测量输出信号,全自动生成计量校准报告,减少人工参与导致出现的误差。本设备能够提高航空保障装备的电学参数校准效率,大大提升电学参数设备的计量保障能力。
本发明通过嵌入式控制器实现计算机平台,电阻源模块、函数发生器模块和万用表模块以通过PXI总线实现高度的集成度和小型化,控制器模块上的软件控制系统通过虚拟电阻表、虚拟信号发生器、虚拟万用表实现对被测电压、电阻、电阻、电感、频率周期和函数信号的测量和激励功能。标准源模块可输出标准校准信号(正弦波、三角波、方波等),可用来校准数据采集卡、示波器、万用表和电压受感类设备等,所述万用表模块采集直流电压电流、交流电压电流、频率、周期、二极管、电容、电感等常见的电参数测量,传输至所述PXI平台,所述交直流多功能校准源由交直流校准源模块、函数发生器模块、电阻源模块组成,由控制器模块通过PXI总线进行控制,每个模块提供对应的标准源输出,传输至所述PXI平台,通过所述嵌入式计算机控制模块内置软件进行校准。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明系统结构框图;
图3是本发明接口适配器面板的原理设计图;
图4是本发明接口适配器面板的外观示意图;
图5是本发明软件架构图;
图6是本发明万用表模块的软面板界面;
图7是本发明函数发生器模块的功能软面板界面;
图8是本发明电阻源模块的功能软面板界面;
图9是本发明校准源模块功能软面板界面;
图10是本发明实施例中直流电压输出界面。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容,但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例一
如图1~2所示,一种航空保障装备电学参数通用校准系统,包括便携式测量校准装置1和标准校准源装置2,所述便携式测量校准装置1包括PXI平台、嵌入式计算机控制模块和万用表模块,所述嵌入式计算机控制模块和万用表模块均采用插卡方式以PXI总线与所述PXI平台连接,所述便携式测量校准装置1外部设有显示屏3、键盘4、触控板5和接口适配器面板,所述标准校准源装置2为交直流多功能校准源且与所述PXI平台连接。
所述交直流多功能校准源包括交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块,所述交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块均由所述嵌入式计算机控制模块通过PXI总线进行控制,每个模块提供对应的标准源输出。
本发明实施例航空保障装备电学参数通用校准系统,所述便携式测量校准装置以PXI平台为基础,所述嵌入式计算机控制模块和万用表模块均采用插卡方式以PXI总线与所述PXI平台连接,能够保证数据传输处理可靠性和精确性,便携式测量校准装置前部为15寸LCD液晶触摸屏及键盘、触控板等输入方式,适用于野外作业,机箱的后面板为接口适配器面板,能够为不同型号及用途的航空地面电学测试设备提供通用性、综合化、原位和现场计量保障服务,确保被校设备计量单位统一、量值准确一致、测量数据和测量结果正确可信,满足其计量校准通用性和开放性的目的;
所述标准校准源装置是一款宽量限、多参数、高精度的交直流标准源仪器,准确度等级为0.05级,能够校准0.2级以下各种类型交直流电压/电流表、电阻表和频率表。前面板设置有显示屏、系统功能和调节功能按键区,可直接通过按键选择输出信号功能和幅值大小,还可以通过旋钮步进调节输出幅值,在显示屏上显示设置输出的校准信号量程、步进、设定量值、输出幅值和误差等信息;后面板设置有校准源的电阻输出、电压输出和电流输出接口。
实施例二
如图1~4所示,一种航空保障装备电学参数通用校准系统,包括便携式测量校准装置1和标准校准源装置2,所述便携式测量校准装置1包括PXI平台、嵌入式计算机控制模块和万用表模块,所述嵌入式计算机控制模块和万用表模块均采用插卡方式以PXI总线与所述PXI平台连接,所述便携式测量校准装置1外部设有显示屏3、键盘4、触控板5和接口适配器面板,所述标准校准源装置2为交直流多功能校准源且与所述PXI平台连接。
所述交直流多功能校准源包括交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块,所述交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块均由所述嵌入式计算机控制模块通过PXI总线进行控制,每个模块提供对应的标准源输出。
本发明实施例航空保障装备电学参数通用校准系统,与实施例一的不同之处在于:所述接口适配器面板包括电阻输出、万用表测量、函数发生器信号输入输出接口和USB、RS232、LAN通信接口;
所述嵌入式计算机控制模块为2.0 GHz双核PXI嵌入式控制器,所述嵌入式计算机控制模块中的串口与LAN口引出至所述接口适配器面板,为航空保障装备电学参数通用校准系统的溯源及扩展提供通讯接口;
所述接口适配器面板与所述PXI/PXIe混合背板通过屏蔽线缆连接,降低各模块输入输出信号的干扰。
本发明实施例中,所述便携式测量校准装置将所述嵌入式计算机控制模块上的RS232和LAN通讯接口引出至所述接口适配器面板,主要功能如下:
1)与交直流多功能校准源控制单元交互:通过LAN/RS232与交流源控制单元通信,实现交直流多功能校准源量程的控制;
2)连接溯源仪器:通过LAN/RS232接口连接专用的标准仪器,对校准装置各模块进行校准溯源。
3)扩展接口:通过LAN/RS232接口可以连接更多专用的标准仪器,如大功率信号源等,以便携式校准装置为核心,利用装置本身所具备的软硬件基础架构,可以便捷的实现对其他专用标准仪器的程控,提升校准装置能力。
本发明通过嵌入式控制器实现计算机平台,电阻源模块、函数发生器模块和万用表模块以通过PXI总线实现高度的集成度和小型化,控制器模块上的软件控制系统通过虚拟电阻表、虚拟信号发生器、虚拟万用表实现对被测电压、电阻、电阻、电感、频率周期和函数信号的测量和激励功能。标准源模块可输出标准校准信号(正弦波、三角波、方波等),可用来校准数据采集卡、示波器、万用表和电压受感类设备等,所述万用表模块采集直流电压电流、交流电压电流、频率、周期、二极管、电容、电感等常见的电参数测量,传输至所述PXI平台,所述交直流多功能校准源由交直流校准源模块、函数发生器模块、电阻源模块组成,由控制器模块通过PXI总线进行控制,每个模块提供对应的标准源输出,传输至所述PXI平台,通过所述嵌入式计算机控制模块内置软件进行校准。
实施例三
如图1~4所示,本发明实施例的航空保障装备电学参数通用校准系统,与实施例一、二的不同之处在于:所述便携式测量校准装置1和所述标准校准源装置2的机箱均为长方体结构,且两者通过两侧的卡扣锁6可拆卸的固定在一起;
所述便携式测量校准装置1和所述标准校准源装置2上均设置有手提把手7,且棱角处均设置有橡胶缓冲块8,所述标准校准源装置2上设置有限位卡槽,所述便携式测量校准装置1上设置有与限位卡槽配合使用的限位凸起,安装拆卸方便,既能够各自单独使用,也能够结合使用,而且结合使用时也具有良好的便携性。
本发明实施例中,所述函数发生器模块选用PXI 5402板卡,在PXI总线的控制下,输出标准波形或可定义的信号,通常有正弦波、方波、三角波和噪声波等,也支持波形文件的信号生成。PXI 5402设备是100 MS/s、20 MHz任意函数发生器(AFG),具有14位分辨率和32 kB板载内存,可用于在轻巧型单槽3U PXI模块或PCI板卡中生成任意函数。这些设备不仅有独立函数发生器的功能,还兼有主机的灵活性和其他优势,因而可创建高性能的虚拟仪器解决方案。本产品利用直接数字合成(DDS)技术,可精确地生成具有重复特征的波形,包括正弦波、方波、三角波、斜波、噪音波和交流波等。
所述电阻源模块选用高精度程控电阻卡PICKRING 40-297-040,指标如表1所示。
表1 电阻卡指标
电阻范围 | 1Ω至100kΩ |
分辨率,步进 | 1Ω |
精度 | ±0.2% |
最大功率 | 0.5W |
连接器类型 | 37路D-type |
Pickering电阻源模块通过PXI总线与上位机通信之后可程控输出范围为1Ω至100kΩ高精度电阻。
所述万用表模块选用进口的NI PXI-4072六位半数字万用表板卡,可测量高达±300VDC的电压和±1ADC的电流,同时具有高精度的电感和电容测量,分辨率10位或23位可编程配置,可测量交直流电压电流、频率周期、电感和电容等。NI PXI-4072具有独特的优势和技术使其适应于小型化的应用。NI基于FlexADC技术,开发了全新高性能的单槽3U PXI-4071 FlexDMM。使用商业可用的高速数字化仪、DSP技术和主机计算机的处理能力,传统数字万用表的许多常见的导致误差模拟模块已经被取代。自我标定可以提供在整个0至55 ºC工作温度范围内的最佳精度,其标定周期为两年。作为世界范围内最快、最精确的PXI数字万用表,由于结合了许多十分稳定的内建参考元素,所以和其它大部分传统数字万用表比起来,具有更强大的特性和性能。
所述交直流多功能校准源,选用TD1850多功能源,该设备是宽量限、多量值、高精度的交直流标准源仪器,可精准输出交流电压/电流,直流电压/电流,准确度为0.05级。能对各种指针式、数字式表或仪器进行检定。该交直流多功能校准源动态范围宽,电压从0~1100V,电流从0~22A,电阻从0~10MΩ,均连续可调;交流电流、电压频率从45.0~1100.0Hz连续可调且平坦响应,能满足不同表计检定的要求;配有RS-232标准接口,可与计算机联机操作,实现全自动化控制。
所述交直流多功能校准源前面板设置有显示屏、系统功能和调节功能按键区,可直接通过按键选择输出信号功能和幅值大小,还可以通过旋钮步进调节输出幅值,在显示屏上显示设置输出的校准信号量程、步进、设定量值、输出幅值和误差等信息,电压从 0~1100V,电流从 0~22A,电阻从0~10MΩ,均连续可调;后面板设置有校准源的电阻输出、电压输出和电流输出接口。
实施例四
如图1~4所示,一种航空保障装备电学参数通用校准系统,包括便携式测量校准装置1和标准校准源装置2,所述便携式测量校准装置1包括PXI平台、嵌入式计算机控制模块和万用表模块,所述嵌入式计算机控制模块和万用表模块均采用插卡方式以PXI总线与所述PXI平台连接,所述便携式测量校准装置1外部设有显示屏3、键盘4、触控板5和接口适配器面板,所述标准校准源装置2为交直流多功能校准源且与所述PXI平台连接。
所述交直流多功能校准源包括交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块,所述交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块均由所述嵌入式计算机控制模块通过PXI总线进行控制,每个模块提供对应的标准源输出。
所述接口适配器面板包括电阻输出、万用表测量、函数发生器信号输入输出接口和USB、RS232、LAN通信接口;
所述嵌入式计算机控制模块为2.0 GHz双核PXI嵌入式控制器,所述嵌入式计算机控制模块中的串口与LAN口引出至所述接口适配器面板,为航空保障装备电学参数通用校准系统的溯源及扩展提供通讯接口;
所述接口适配器面板与所述PXI/PXIe混合背板通过屏蔽线缆连接,降低各模块输入输出信号的干扰。
所述便携式测量校准装置1和所述标准校准源装置2的机箱均为长方体结构,且两者通过两侧的卡扣锁6可拆卸的固定在一起;
所述便携式测量校准装置1和所述标准校准源装置2上均设置有手提把手7,且棱角处均设置有橡胶缓冲块8,所述标准校准源装置2上设置有限位卡槽,所述便携式测量校准装置1上设置有与限位卡槽配合使用的限位凸起,安装拆卸方便,既能够各自单独使用,也能够结合使用,而且结合使用时也具有良好的便携性。
本发明实施例的航空保障装备电学参数通用校准系统,与实施例一、二、三的不同之处在于:所述便携式测量校准装置1和所述标准校准源装置2两侧均分别设置进风扇和出风扇9,所述便携式测量校准装置1内部集成有风扇控制电路单元,通过电源接口10为4个风扇提供供电电源,同时通过风扇控制电路单元实时检测航空保障装备电学参数通用校准系统机箱6个温度点的变化,调用温度调节算法实现自动控制各风扇的转速,风扇的转速为4800rpm,风量为27CFM,机箱内部设计有风冷通道,有效地保证了内部的计算机模块以及测量校准模块的散热,使得整个装置的温度控制在正常工作的范围以内,确保装置的测量、输出精度。
如图5所示,本发明实施例的航空保障装备电学参数通用校准系统,所述嵌入式计算机控制模块的内置软件采用模块化的层次式架构设计,主要组成有驱动层、测试层和应用层。驱动层为最底层,它包含了所有系统支持的仪器和设备驱动,以及所有编辑好的测试程序包和文件;测试层为中间层,主要完成测试流程的管理和执行,以及信号的处理和分析;应用层处于最顶层,包含用户管理、数据管理、流程编辑和流程执行等可独立运行的模块。
所述嵌入式计算机控制模块的内置软件的界面由主图片和功能区组成,主图片可在目录下更换图片,推荐尺寸为:715*455;功能区由用户名、密码、选择标定产品组成的登录验证区域、计量校准流程、仪器调试软面板、帮助按钮组成;
登录验证区域:用户名和密码在系统内设置,默认Administrator和无密码登录,登陆后可自行设置密码,密码修改后,请记住密码。标定产品选择所有电参数计量校准装置;
计量校准流程:进入流程的编辑和执行,通常用于需要自动化测试的场合。在自动化测试前如果需要对被测件进行参数摸底,需要点击“仪器调试软面板”,调出软面板进行手动调试;
仪器调试软面板:包括万用表、函数发生器、电阻卡、校准源设备的软面板和使用说明;
帮助按钮:查看该软件的说明文档(pdf)。
如图6所示,所述万用表模块的软面板包括功能选择区:直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、频率、两线电阻、四线电阻、电容、电感和热电阻;
软面板进入后,默认的功能选择是“直流电压”模式;
量程选择:功能区包括点击某一项,会自动更新当前量程范围为当前测量类型对应的量程;
直流电压模式下,量程为自动量程、300V、100V、10V、1V、100mV,从高向低。直流电压模式的默认量程是自动量程;
每个模式下,默认量程为自动量程或者是唯一的量程。比如,当前是直流电压测试模式,范围自动切换到“自动量程”,可以点击量程下拉列表进行量程更换;
查看测量值:从显示区可以得到当前的测量值和量纲。
所述函数发生器模块的功能软面板如图7所示。
所述电阻源模块的功能软面板如图8所示。
所述校准源模块功能软面板如图9所示。
以直流电压表检定为例,将本装置与被检表通过导线连接,按 U-键,将功能切换到直流电压状态,如图10所示。根据被检表计之量程,按量程键,选择合适的检定装置的量程;调节直流电压输出,当电压源过载时或者电压源短路,设备会报警,并弹出报警界面,首先检查连线是否正确,然后检查负载是否过大或者被损坏。在排除故障后,按保护复位键。
对于多用表检定来说,检定的流程需要用到校准源依次输出直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻,观察多用表测量值与校准源输出值的偏差,是否满足指标要求;在流程中,需要多次修改校准源的输出模式、设置量程,流程可以通过拖拽或者复制的方式快速编写;
流程设计有循环、判断、顺序执行多种流程。 循环设计可修改循环次数,或者为条件判断循环;判断的输出结果可以用来做步骤的跳转方向,在序列中用于跳过某些序列,比如直流电压检定后弹出对话框提示是否进行交流电压测试,可以选择跳过该测试,则输出结果经过判读后,可以随意跳转到之后的任何一个步骤。该配置参数可修改,使流程编写更灵活;
该流程可以无限增加新的测试流程,当有新的万用表需要进行检定,与之前某个万用表检定流程相比只是减少一个交流电流测试,则直接把序列文件复制后,删除对应测试项,则完成了新的流程的开发。系统中同时保存有两个万用表检定流程,可以反复测试;
测试流程由子序列组成,子序列由步骤组成。为了提高开发效率,设置了步骤模板和子序列模板,模板中记录调用模块的路径、默认设置参数值、参数判据条件等信息。在编写与该步骤类似的步骤时,使用模板的方式可以节约录入参数、配置信息的大量时间;
步骤模板:
将每个仪器的多个操作步骤配置为步骤模板,步骤模板中记录的信息有:
(1)步骤基本信息
记录步骤的名称,起到说明性质,比如直流电压检定流程,需要用到校准源的直流电压功能。直流电压功能设置、量程设置、设置输出、输出关闭等步骤。将该步骤名称计入模板,当拖拽步骤参数时,可以清晰的分辨出该步骤的功能,而不需要打开该步骤的具体代码,查看其逻辑功能。
(2)步骤调用参数
记录函数的调用路径。函数的输入和输出参数内容。
比如直流电压设置输出函数,包括设置值、是否为仿真状态,仪器的句柄,执行错误信息组成。
默认仿真状态为false。在模板中记录参数的类型、名称、默认值等信息。
(3)检测条件
比如电压表测量值回读功能,默认判据在设置值的10%以内,通过把该参数记录在模板,当序列流程多个回读都需要按照10%进行判据时,只需要复制该步骤,即可实现序列的快速编辑,而不需要每次设置判据条件;
子序列模板:
子序列模板实现的是以子序列形式进行复用。比如直流电压检定在100mV量程下的检定流程写完后,2V、50V、100V各个档位只是设置值和量程不同,检定方法完全一致。通过子序列的方式可以在编写一个模板后,快速复制出检定流程的其他子序列。
子序列模板通过数组的数据结构,记录子序列中每一个步骤的配置参数。每一个步骤构成数组中的一个元素。
检定流程由若干个子序列组成,在数据结构上表现为子序列构成的数组;
“序列编辑”界面中, 选择“资源列表”中“设备”下的“DMM”,按住鼠标左键将其拖动到左侧“序列”下,如图中“箭头1”所示,在弹出的选项中选择“万用表初始化”。
重复步骤1),添加步骤“万用表设置”、 “万用表关闭”。
在左侧的“步骤”中,选择“结构”下的“While”,按住鼠标左键将其拖动到硬件操作“万用表设置”下面。
重复步骤1),添加硬件操作“万用表测量”,并将其拖放在“While”与“End”之间。
一个万用表测量的Demo就编写完毕。
各个仪器的序列模板在序列文件夹内,命名方式为“模板-”+仪器类别+扩展名“.seq”组成,如:模板-波形发生器.seq等。
本发明航空保障装备电学参数通用校准系统,具有高度的集成度和小型化,适应用于基本的电学参数(交直流电压、电流、电阻、电感、电容等)校准计量,其小型化的设计易于在现场检测计量大型航空保障装备;其自动化的软件装置可以实现按照既定校准计量序列自动测量输出信号,全自动生成计量校准报告,减少人工参与导致出现的误差。本设备能够提高航空保障装备的电学参数校准效率,大大提升电学参数设备的计量保障能力。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种航空保障装备电学参数通用校准系统,其特征在于:包括便携式测量校准装置和标准校准源装置,所述便携式测量校准装置包括PXI平台、嵌入式计算机控制模块和万用表模块,所述嵌入式计算机控制模块和万用表模块均采用插卡方式以PXI总线与所述PXI平台连接,所述便携式测量校准装置外部设有显示屏、键盘、触控板和接口适配器面板,所述标准校准源装置为交直流多功能校准源且与所述PXI平台连接;
所述交直流多功能校准源包括交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块,所述交直流校准源模块、函数发生器模块和电阻源模块均由所述嵌入式计算机控制模块通过PXI总线进行控制,每个模块提供对应的标准源输出;
所述PXI平台包括PXI/PXIe混合背板,所述PXI/PXIe混合背板包括1个PXIe控制器插槽、5个PXIe/PXI混合外设插槽,PXI/PXIe模块、32/64位PCIe总线和板载10MHz参考时钟;
所述接口适配器面板包括电阻输出、万用表测量、函数发生器信号输入输出接口和USB、RS232、LAN通信接口;所述接口适配器面板与所述PXI/PXIe混合背板通过屏蔽线缆连接;所述便携式测量校准装置将所述嵌入式计算机控制模块上的RS232和LAN通讯接口引出至所述接口适配器面板,功能如下:
1)与交直流多功能校准源控制单元交互:通过LAN/RS232与交流源控制单元通信,实现交直流多功能校准源量程的控制;
2)连接溯源仪器:通过LAN/RS232接口连接专用的标准仪器,对校准装置各模块进行校准溯源;
3)扩展接口:通过LAN/RS232接口连接大功率信号源;
所述嵌入式计算机控制模块为2.0 GHz双核PXI嵌入式控制器,所述嵌入式计算机控制模块中的串口与LAN口引出至所述接口适配器面板,为航空保障装备电学参数通用校准系统的溯源及扩展提供通讯接口;
所述嵌入式计算机控制模块的内置软件采用模块化的层次式架构设计,组成有驱动层、测试层和应用层;驱动层为最底层,包含了所有系统支持的仪器和设备驱动,以及所有编辑好的测试程序包和文件;测试层为中间层,完成测试流程的管理和执行,以及信号的处理和分析;应用层处于最顶层,包含用户管理、数据管理、流程编辑和流程执行可独立运行的模块;
所述嵌入式计算机控制模块的内置软件的界面由主图片和功能区组成,功能区由用户名、密码、选择标定产品组成的登录验证区域、计量校准流程、仪器调试软面板、帮助按钮组成;
计量校准流程:进入流程的编辑和执行,用于需要自动化测试的场合;在自动化测试前如果需要对被测件进行参数摸底,点击“仪器调试软面板”,调出软面板进行手动调试;
仪器调试软面板:包括万用表、函数发生器、电阻卡、校准源设备的软面板和使用说明;
所述万用表模块的软面板包括功能选择区:直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、频率、两线电阻、四线电阻、电容、电感和热电阻;
软面板进入后,默认的功能选择是“直流电压”模式;
量程选择:功能区包括点击某一项,会自动更新当前量程范围为当前测量类型对应的量程;
直流电压模式下,量程为自动量程、300V、100V、10V、1V、100mV,从高向低;直流电压模式的默认量程是自动量程;
每个模式下,默认量程为自动量程或者是唯一的量程;
查看测量值:从显示区得到当前的测量值和量纲。
2.如权利要求1所述的航空保障装备电学参数通用校准系统,其特征在于:所述便携式测量校准装置和所述标准校准源装置的机箱均为长方体结构,且两者通过两侧的卡扣锁可拆卸的固定在一起。
3.如权利要求1所述的航空保障装备电学参数通用校准系统,其特征在于:所述便携式测量校准装置和所述标准校准源装置上均设置有手提把手,且棱角处均设置有橡胶缓冲块,所述标准校准源装置上设置有限位卡槽,所述便携式测量校准装置上设置有与限位卡槽配合使用的限位凸起。
4.如权利要求1所述的航空保障装备电学参数通用校准系统,其特征在于:所述便携式测量校准装置和所述标准校准源装置两侧均分别设置进风扇和出风扇,所述便携式测量校准装置内部集成有风扇控制电路单元,通过电源接口为4个风扇提供供电电源,同时通过风扇控制电路单元实时检测航空保障装备电学参数通用校准系统机箱6个温度点的变化。
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