CN112213576B - 航天器用电加热器极性测试方法 - Google Patents

航天器用电加热器极性测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种航天器电加热器极性测试方法,在航天器总装阶段,待电加热器安装完毕后,将电加热器所在的设备电连接器接点转接到地面,采用万用表进行阻值测试,通过将实测阻值与理论阻值比对来判断电加热器安装后加热通路极性的正确性;在整器测试阶段,由温度控制器软件发送指令或注入数据进一步对所有电加热器的电极性进行测试,验证每一路加热器与其对应控温点的对应关系是否与设计状态一致。本发明将加热器总装阶段安装极性测试和整器测试阶段电极性测试相结合,具有地面设备需求少、实施简单、验证全面等特点,有效地提高了航天器用电加热器极性测试的覆盖性和有效性,可适应不同型号加热器极性测试工作,节约了成本,具有较好应用效果。

Description

航天器用电加热器极性测试方法
技术领域
本发明涉及航天器电子设备温度控制技术领域,尤其涉及一种航天器用电加热器极性测试方法。
背景技术
热控系统是航天器的重要组成部分,主要功能是保证航天器各舱段仪器设备和结构部件的温度以及有人期间的空气温度等在要求范围内。电加热温度控制方式是目前航天器热控系统最常用的主动热控技术,其原理是利用电加热器(以下简称加热器)将航天器电能转换为热能以提高设备或空气的温度。
通常的电加热器控制系统如图1所示,由温度控制器、加热器、热敏电阻组成。温控控制器负责采集加热器状态和热敏电阻温度遥测,按照设定的控制策略实现对加热器的通断控制,加热器和热敏电阻布局在设备外壳或航天器舱壁上,加热器接收温度控制器的控制指令,同时根据热敏电阻的温度遥测判断是否需要加热。其中热敏电阻作为温度测量元件,主要分为测控和控温两种,若只进行温度测量称为测温热敏电阻,若在负责温度测量的同时还作为加热器自动控温的判据,则称为控温热敏电阻。
传统航天器的热控功能分散在各个分系统实现,每个分系统对加电加热器的极性测试方法均不相同,有的只进行加热器和热敏电子的安装阻值测试,有的采用地面模拟设备进行温度控制功能测试,有的在系统级通过温度控制器发送注入数据进行测试。上述测试过程存在测试方法不统一、测试过程复杂、测试覆盖不全面等问题,无法满足航天器电加热器的测试进度和测试覆盖性要求。
发明内容
本发明提供一种航天器电加热器极性测试方法,解决目前航天器的电加热器极性测试方法不统一、测试过程复杂、测试覆盖不全面的问题。
为实现本发明目的,本发明提供一种航天器电加热器极性测试方法,包括:在航天器总装阶段,待电加热器安装完毕后,将电加热器所在的设备电连接器接点转接到地面,采用万用表进行阻值测试,通过将实测阻值与理论阻值比对来判断电加热器安装后加热通路极性的正确性;
在整器测试阶段,由温度控制器软件发送指令或注入数据进一步对所有电加热器的电极性进行测试,验证每一路加热器与其对应控温点的对应关系是否与设计状态一致。
根据本发明的一个方面,所述电加热器包括遥控控温和自动控温两种控制方式。
根据本发明的一个方面,针对遥控控温电加热器,发送指令接通电加热器对应的MOS管,观察到控温点的温度上升,则表示电加热器启动加热正常;
再发送指令断开电加热器对应的MOS管,观察到控温点的温度下降,则表示电加热器停止加热正常,依次对所有遥控控温电加热器的电极性进行遍历测试。
根据本发明的一个方面,针对自动控温电加热器,极性测试包括一个电加热器对应一个控温点:
针对该电加热器,发送注入数据调高控温目标值,温度控制器软件自动接通电加热器,观察到控温点的温度上升,说明电加热器启动加热正常;再发送注入数据恢复控温目标值为默认值,温度控制器软件自动断开加热器,观察到控温点的温度下降,说明电加热器停止加热正常。依次对所有该类电加热器的电极性进行遍历测试。
根据本发明的一个方面,针对自动控温电加热器,极性测试还包括一个电加热器对应多个控温点:
只要温度控制器软件判断到多个控温点中任意一个温度低于控温目标值时即启动加热,因此需要让多个控温点分别满足启控条件进行温度控制覆盖加热器极性测试的全部工况。
本发明的方法将加热器总装阶段安装极性测试和整器测试阶段电极性测试相结合,具有地面设备需求少、实施简单、验证全面等特点,有效地提高了航天器用电加热器极性测试的覆盖性和有效性,可适应不同型号加热器的极性测试工作,节约了成本,取得了较好的应用效果。
附图说明
图1示意性表示现有技术中电加热器控制系统示图;
图2示意性表示根据本发明的电加热器电接口原理图;
图3示意性表示根据本发明的电加热器阻值测试连接图;
图4示意性表示根据本发明的多控温点电加热器的电极性测试连接图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述,实施方式不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
本发明提供一种航天器电加热器极性测试方法,在航天器总装阶段,待电加热器安装完毕后,将电加热器所在的设备电连接器接点转接到地面,采用万用表进行阻值测试,通过将实测阻值与理论阻值比对来判断电加热器安装后加热通路极性的正确性;在整器测试阶段,由温度控制器软件发送指令或注入数据进一步对所有电加热器的电极性进行测试,验证每一路加热器与其对应控温点的对应关系是否与设计状态一致。
结合图2所示,在总装阶段,在航天器第一次交付整器测试前的总装阶段以及后续经过远距离运输后的总装阶段,加热器和热敏电阻已安装到位,为确认加热器和热敏电阻未发生损坏或短路、安装极性正确,需对每一路加热器的导通阻值进行测试。
以图2的一路加热器为例,对其测试的电接口原理进行说明:外部电源正线经过温度控制器的保护电路(由熔断器和电阻组成)后给加热器供电,加热器负端连接温度控制器内部的MOS管电路实现通断控制。
按照图3进行加热器的阻值测试:从器上设备的电连接器X1处断开器上电缆,通过测试电缆将X1的各接点转接到地面测试转接盒上,利用万用表对转接盒上的加热器供电+、供电-接点之间阻值进行测量,通过将实测阻值与理论阻值的比对判断加热器整个加热通路极性的正确性。
在整器测试阶段,加热器温度控制分为遥控控温和自动控温两种形式。在遥控控温模式下,通过温度控制器发送指令直接对加热器进行开启或关闭操作,实现加热控制功能;在自动控温模式下,由温度控制器按照高低温阈值策略自动实现对加热器的通断控制,即通过控温点的温度遥测检测到设备或空气温度低于控温目标值时开启加热器,当检测到设备或空气温度高于控温目标值时关闭加热器。
整器测试阶段所有加热器均已安装到位且经过阻值测试证明加热器通路正常。在整器加电后,通过发送指令或注入数据进一步对所有加热器的电极性进行测试,验证每一路加热器与其对应控温点的对应关系是否与设计状态一致。针对加热器的遥控控温和自动控温两种不同的控制方式,其电极性测试分为两种方法:
对于遥控控温加热器:发送指令接通加热器对应的MOS管,观察到控温点的温度上升,说明加热器启动加热正常;再发送指令断开加热器对应的MOS管,观察到控温点的温度下降,说明加热器停止加热正常。依次类推,对所有遥控控温加热器的电极性进行遍历测试。
对于自动控温加热器,极性测试又分为两种情况:
1个加热器对应1个控温点:
针对该加热器,发送注入数据调高控温目标值,温度控制器软件自动接通加热器,观察到控温点的温度上升,说明加热器启动加热正常;再发送注入数据恢复控温目标值为默认值,温度控制器软件自动断开加热器,观察到控温点的温度下降,说明加热器停止加热正常。依此类推,可对所有该类加热器的电极性进行遍历测试。
1个加热器对应多个控温点:
整器有少部分加热器设计中存在1个加热器对应多个控温点的情况。以1个加热器(代号Ht1)对应3个控温点(代号分别为Rt1,Rt2,Rt3)为例进行说明。控温策略设计中只要温度控制器软件判断到3个控温点中任意1个温度低于控温目标值时即启动加热,因此需要让3个控温点分别满足启控条件进行温度控制才能覆盖加热器极性测试的全部工况。具体测试方法如图4所示:从器上设备的电连接器X1处断开器上电缆连接,分别用两根地面电缆将X1上的各信号接点通过转接盒进行过路转接,测试控温点Rt1参与加热器Ht1的自动控温极性时,在转接盒上断开Rt2和Rt3对应的遥测采集点(软件认为Rt2和Rt3控温点故障,不参与控温)。设置完成后,发送注入数据调高控温目标值,温度控制器软件自动接通加热器,观察到Rt1的温度上升,说明加热器启动加热正常;再发送注入数据恢复控温目标值为默认值,温度控制器软件自动断开加热器,观察到Rt1的温度下降,说明加热器停止加热正常,至此完成了只有Rt1参与的加热器Ht1控温极性测试。同理,可分别在转接盒上设置只有Rt2或Rt3控温工况下的加热器Ht1控温极性测试。
本发明的方法将加热器总装阶段安装极性测试和整器测试阶段电极性测试相结合,具有地面设备需求少、实施简单、验证全面等特点,有效地提高了航天器用电加热器极性测试的覆盖性和有效性,可适应不同型号加热器的极性测试工作,节约了成本,取得了较好的应用效果。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种航天器电加热器极性测试方法,在航天器总装阶段,待电加热器安装完毕后,将电加热器所在的设备电连接器接点转接到地面,采用万用表进行阻值测试,通过将实测阻值与理论阻值比对来判断电加热器安装后加热通路极性的正确性;
在整器测试阶段,加热器温度控制分为遥控控温和自动控温两种形式;在遥控控温模式下,通过温度控制器发送指令直接对加热器进行开启或关闭操作,实现加热控制功能;在自动控温模式下,由温度控制器按照高低温阈值策略自动实现对加热器的通断控制,即通过控温点的温度遥测检测到设备或空气温度低于控温目标值时开启加热器,当检测到设备或空气温度高于控温目标值时关闭加热器;整器测试阶段由温度控制器软件发送指令或注入数据进一步对所有电加热器的电极性进行测试,验证每一路加热器与其对应控温点的对应关系是否与设计状态一致;
针对遥控控温电加热器,发送指令接通电加热器对应的MOS管,观察到控温点的温度上升,则表示电加热器启动加热正常;再发送指令断开电加热器对应的MOS管,观察到控温点的温度下降,则表示电加热器停止加热正常,依次对所有遥控控温电加热器的电极性进行遍历测试;
针对自动控温电加热器,极性测试包括一个电加热器对应一个控温点:
针对该电加热器,发送注入数据调高控温目标值,温度控制器软件自动接通电加热器,观察到控温点的温度上升,说明电加热器启动加热正常;再发送注入数据恢复控温目标值为默认值,温度控制器软件自动断开加热器,观察到控温点的温度下降,说明电加热器停止加热正常;依次对所有该类电加热器的电极性进行遍历测试;
针对自动控温电加热器,极性测试包括一个电加热器对应多个控温点:
只要温度控制器软件判断到多个控温点中任意一个温度低于控温目标值时即启动加热,因此需要让多个控温点分别满足启控条件进行温度控制覆盖加热器极性测试的全部工况;具体测试方法为:从器上设备的电连接器(X1)处断开器上电缆连接,分别用两根地面电缆将电连接器(X1)上的各信号接点通过转接盒进行过路转接,测试待测控温点(Rt1)参与加热器(Ht1)的自动控温极性时,在转接盒上断开其他控温点对应的遥测采集点,此时软件认为其他控温点故障,不参与控温;设置完成后,发送注入数据调高控温目标值,温度控制器软件自动接通加热器,观察到待测控温点(Rt1)的温度上升,说明加热器启动加热正常;再发送注入数据恢复控温目标值为默认值,温度控制器软件自动断开加热器,观察到待测控温点(Rt1)的温度下降,说明加热器停止加热正常,至此完成了只有待测控温点(Rt1)参与的加热器(Ht1)控温极性测试;同理,可分别在转接盒上设置只有其他控温点的控温工况下的加热器(Ht1)控温极性测试。
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