CN112903247A - 一种驾束制导激光器稳定性测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驾束制导激光器稳定性测试装置及其测试方法，其特征在于：包括上位机及屏蔽采集箱，所述上位机与所述屏蔽采集箱经导线电气连接，待测试激光器与所述屏蔽采集箱电气连接；所述屏蔽采集箱将所述待测试激光器的光信号采集并上传至所述上位机，经所述上位机采集分析测试；测试方法包括：屏蔽采集箱采集待检测激光器的数据，并将其转换为上位机检测软件能够识别的电信号，再由上位机的检测软件进行采集、显示、分析及检测。本发明提高了检测效率、稳定性及质量，降低了操作人员劳动强度，保证激光器制作、升级及维护的便利性，提供依据。

Description

一种驾束制导激光器稳定性测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种激光应用技术领域，尤其涉及一种驾束制导激光器稳定性测试装置及其测试方法。

背景技术

驾束制导激光器，是激光驾束制导仪中的最核心的模块。它是一种高功率连续激光器，用于坦克、装甲车、战斗机等载具上的激光制导炸弹、激光制导炮弹等武器的引导，在导弹发生飞行方向偏离时，导弹将获得一个较强的方位控制信号纠偏，制导系统的精确性和可靠性显著提高。其长时间稳定性要求非常高。现产驾束制导激光器由于输出光功率较大，其测试方式采用单个独立测试，手动记录其参数，其危险系数较大、测试效率低下、测试环境一致性难以保证，很难反映出驾束制导激光器的长时间稳定性的真实情况。

发明内容

本发明目的是提供一种驾束制导激光器稳定性测试装置及其测试方法，通过使用该装置及方法，提高了测试效率及稳定性，同时也能够降低操作人员劳动强度，减少测试误差，保证测试数据的真实性，保证激光器使用的稳定性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种驾束制导激光器稳定性测试装置，包括上位机及屏蔽采集箱，所述上位机与所述屏蔽采集箱经导线电气连接，待测试激光器与所述屏蔽采集箱电气连接；所述屏蔽采集箱将所述待测试激光器的光信号采集并上传至所述上位机，经所述上位机采集分析测试；

所述屏蔽采集箱内设有：

程控电源模块，所述程控电源模块分别经导线与所述上位机及待测试激光器电气连接，所述程控电源模块用于给所述待测试激光器通电，所述上位机经所述程控电源模块调节所述待测试激光器的功率；

光学固定件，所述待测试激光器经光纤跳线与所述光学固定件连接，用于将待测试激光器的光信号转换为电信号被采集；

采集控制电路板，所述采集控制电路板将所述光学固定件所采集的电信号进行采集并转换成上位机所需的数据，并将数据传输至上位机内，经上位机采集并分析检测。

上述技术方案中，所述光学固定件上设有光学衰减片及PD探测器，所述PD探测器设置于所述光学衰减片的后侧，所述待测试激光器射出的激光经光纤跳线射入至光学衰减片上进行衰减，衰减后的光束聚焦到所述PD探测器上转换为电信号并被采集。

上述技术方案中，所述采集控制电路板上设有微控制器，所述微控制器将采集的数据进行转换并上传至所述上位机内。

上述技术方案中，所述微控制器采用STM32微控制器。

上述技术方案中，所述上位机为PC机，所述上位机内预制有检测软件，检测软件检测待屏蔽采集箱采集的数据并分析。

为达到上述目的，本发明采用了一种驾束制导激光器稳定性测试方法，其步骤为：

①将屏蔽采集箱分别与上位机及待测试激光器连接；

②上位机与屏蔽采集箱连接之后，自动识别对应的屏蔽采集箱的接口，识别成功进入下一步骤，识别不成功则输出错误提示；

③识别成功之后，在上位机内输入AD值的上下限，将该数据输入至采集控制电路板的微控制器内，然后循环等待；

④准备数据的采集，在采集之前，先启动程控电源模块，将待测试激光器进行启动，待测试激光器工作，利用屏蔽采集箱内的光学固定件进行数据采集并传输至采集控制电路板内，经过采集控制电路板的微控制器将数据转换为上位机能够识别的数据信息，并传输到上位机内；

⑤上位机的检测软件实时的显示该数据，并且显示数据变化的曲线图，实现数据采集并分析，完成检测。

上述技术方案中，在数据采集的过程中，若是采集的数据超限，则进行报警提示；如果说数据没有超限，则进行开电源的数据采集，循环计时25秒，这样就可以进行25秒开电源的数据采集，然后在开电源计时的过程中，检测是否超过25秒，如果没有超时，则继续回复到步骤④中再次利用屏蔽采集箱进行数据的采集，实现开电源过程的数据采集。

上述技术方案中，如果说开电源时间超时的话，则关闭程控电源模块的电源，进行关电源数据的采集，并计时5秒，在关闭程控电源模块的时候，并且通过上位机将数据显示及数据曲线图显示出来，如果超时，完成关电源过程的数据采集，后续再选择是否结束采集，如果结束采集，则完成数据的采集，通过上位机的检测软件分析检测即可；如果不结束采集，直接回到步骤④重新开始数据的采集。

上述技术方案中，在屏蔽采集箱通电之后，微控制器工作步骤如下：

a、微控制器先进行初始化，然后开始循环等待；

b、接收到上位机输入的AD值上下限，等待上位机传输的采集指令，如果没有接到采集指令，回到步骤a继续循环等待，如果接到采集指令，进行下一步骤工作；

c、微控制器将采集控制电路板采集的电信号进行AD转换；

d、然后将AD至进行平均；

e、将平均之后的数据上传至上位机，由上位机进行数据显示、曲线绘制、分析及检测。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明中通过屏蔽采集箱对待测试激光器进行数据的采集，再将采集的数据反馈至上位机内，利用上位机内的测试软件进行采集及测试，减少人工误差，有效提高测试效率及稳定性，保证测试数据的真实性，提高激光器的生产效率及产品使用的稳定性，同时给予产品升级维护提供相应的科学依据。

附图说明

图1是本发明实施例一中测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一中上位机数据采集的流程图；

图3是本发明实施例一中微控制器数据采集的流程图。

其中：1、上位机；2、屏蔽采集箱；3、待测试激光器；4、程控电源模块；5、光学固定件；6、采集控制电路板；7、光学衰减片；8、PD探测器；9、微控制器；10、光纤跳线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1～3所示，一种驾束制导激光器稳定性测试装置，包括上位机1及屏蔽采集箱2，所述上位机与所述屏蔽采集箱经导线电气连接，待测试激光器3与所述屏蔽采集箱电气连接；所述屏蔽采集箱将所述待测试激光器的光信号采集并上传至所述上位机，经所述上位机采集分析测试；

所述屏蔽采集箱内设有：

程控电源模块4，所述程控电源模块分别经导线与所述上位机及待测试激光器电气连接，所述程控电源模块用于给所述待测试激光器通电，所述上位机经所述程控电源模块调节所述待测试激光器的功率；

光学固定件5，所述待测试激光器经光纤跳线10与所述光学固定件连接，用于将待测试激光器的光信号转换为电信号被采集；

采集控制电路板6，所述采集控制电路板将所述光学固定件所采集的电信号进行采集并转换成上位机所需的数据，并将数据传输至上位机内，经上位机采集并分析检测。

所述上位机为PC机，所述上位机内预制有检测软件，检测软件检测待屏蔽采集箱采集的数据并分析。

在本实施例中，上位机能够控制程控电源模块的开关以及对待测试激光器的功率，用于控制待测试激光器的开、关。光学固定件则将待测试激光器射出的光信号转换成电信号，并且将利用采集控制电路板经将该电信号进行采集，并且转换成为上位机软件内能够识别的数据，再利用上位机的检测软件将数据进行记录、分析，实现对激光器的检测，实现自动化检测，提高检测效率及质量，降低操作人员劳动强度。同时，检测的稳定性好，这样能够给予激光器产品稳定性、生产的一致性提供分析指导的依据，为激光器的升级、维护、问题分析提供可靠的科学依据。

参见图1所示，所述光学固定件上设有光学衰减片7及PD探测器8，所述PD探测器设置于所述光学衰减片的后侧，所述待测试激光器射出的激光经光纤跳线射入至光学衰减片上进行衰减，衰减后的光束聚焦到所述PD探测器上转换为电信号并被采集。

在本实施例中，待检测激光器射出的光信号或光束，会经过光纤跳线进行传输，传输至屏蔽采集箱内，经过光学衰减片将该高强度的光信号或光束进行衰减，使得衰减之后的光束或者光信号聚焦到PD探测器上面，将其转换为电信号进行采集，然后再利用采集控制电路板进行采集传输至上位机内。

参见图1所示，所述采集控制电路板上设有微控制器9，所述微控制器将采集的数据进行转换并上传至所述上位机内。

所述微控制器采用STM32微控制器。

其中，微控制器用于将PD探测器所转换而成的电信号进行AD转换，转换成上位机内软件可读取的数据，便于上位机数据的采集、检测和分析。

参见图2、3所示，为达到上述目的，本发明采用了一种驾束制导激光器稳定性测试方法，其步骤为：

①将屏蔽采集箱分别与上位机及待测试激光器连接；

②上位机与屏蔽采集箱连接之后，自动识别对应的屏蔽采集箱的接口，识别成功进入下一步骤，识别不成功则输出错误提示；

③识别成功之后，在上位机内输入AD值的上下限，将该数据输入至采集控制电路板的微控制器内，然后循环等待；

④准备数据的采集，在采集之前，先启动程控电源模块，将待测试激光器进行启动，待测试激光器工作，利用屏蔽采集箱内的光学固定件进行数据采集并传输至采集控制电路板内，经过采集控制电路板的微控制器将数据转换为上位机能够识别的数据信息，并传输到上位机内；

⑤上位机的检测软件实时的显示该数据，并且显示数据变化的曲线图，实现数据采集并分析，完成检测。

在本实施例中，步骤②中，上位机会根据不同屏蔽采集箱的型号识别对应的串口，这样可以自动选用对应型号激光器的测试软件。其中，在步骤③中，在采集之前，要进行选择，选择是否采集数据，如果不采集的话，继续进行循环等待，如果采集数据的话，则进入步骤④。其中，在程控电源模块启动之后，激光器工作，屏蔽采集箱会采集激光器的光学信号，并将该光学信号转换并传输至上位机内，利用检测软件将数据实时的显示，并且显示出数据变化的曲线图，然后进行保存和分析，实现数据的采集，实现激光器的自动检测。

在本实施例中，驾束制导激光器输出的光功率会随着时间变化而变化，步骤③中，会设置AD值的上限及下线，超过上限、下限均为不正常，属于数据超限。

参见图2所示，在数据采集的过程中，若是采集的数据超限，则进行报警提示；如果说数据没有超限，则进行开电源的数据采集，循环计时25秒，这样就可以进行25秒开电源的数据采集，然后在开电源计时的过程中，检测是否超过25秒，如果没有超时，则继续回复到步骤④中再次利用屏蔽采集箱进行数据的采集，实现开电源过程的数据采集；

如果说开电源时间超时的话，则关闭程控电源模块的电源，进行关电源数据的采集，并计时5秒，在关闭程控电源模块的时候，并且通过上位机将数据显示及数据曲线图显示出来，如果超时，完成关电源过程的数据采集，后续再选择是否结束采集，如果结束采集，则完成数据的采集，通过上位机的检测软件分析检测即可；如果不结束采集，直接回到步骤④重新开始数据的采集。

其中，程控电源模块只用于给待测激光器供电，数据采集则由上位机连接供电，在程控电源模块的打开、关闭不会影响数据的采集。在开电源数据采集的时候，也就是将程控电源模块打开25秒的过程中进行数据的采集，采集待测激光器开机过程中的数据，关电源过程数据的采集，是待测激光器关机过程中数据的采集。如果说待测激光器数据采集之后，不结束采集的话，还需要重新将程控电源模块的电源接通，用于给待测激光器供电，这样待测激光器能够继续工作，利用屏蔽采集箱继续进行数据的采集。

参见图3所示，在屏蔽采集箱通电之后，微控制器工作步骤如下：

a、微控制器先进行初始化，然后开始循环等待；

b、接收到上位机输入的AD值上下限，等待上位机传输的采集指令，如果没有接到采集指令，回到步骤a继续循环等待，如果接到采集指令，进行下一步骤工作；

c、微控制器将采集控制电路板采集的电信号进行AD转换；

d、然后将AD至进行平均；

e、将平均之后的数据上传至上位机，由上位机进行数据显示、曲线绘制、分析及检测。

微控制器用于将光学固定件所转换的电信号再次通过AD转换、平均之后，将其转换成上位机检测软件能够识别的数据，用以保证正常的检测及采集监控。

Claims (9)

1.一种驾束制导激光器稳定性测试装置，其特征在于：包括上位机及屏蔽采集箱，所述上位机与所述屏蔽采集箱经导线电气连接，待测试激光器与所述屏蔽采集箱电气连接；所述屏蔽采集箱将所述待测试激光器的光信号采集并上传至所述上位机，经所述上位机采集分析测试；

所述屏蔽采集箱内设有：

程控电源模块，所述程控电源模块分别经导线与所述上位机及待测试激光器电气连接，所述程控电源模块用于给所述待测试激光器通电，所述上位机经所述程控电源模块调节所述待测试激光器的功率；

光学固定件，所述待测试激光器经光纤跳线与所述光学固定件连接，用于将待测试激光器的光信号转换为电信号被采集；

采集控制电路板，所述采集控制电路板将所述光学固定件所采集的电信号进行采集并转换成上位机所需的数据，并将数据传输至上位机内，经上位机采集并分析检测。

2.根据权利要求1所述的驾束制导激光器稳定性测试装置，其特征在于：所述光学固定件上设有光学衰减片及PD探测器，所述PD探测器设置于所述光学衰减片的后侧，所述待测试激光器射出的激光经光纤跳线射入至光学衰减片上进行衰减，衰减后的光束聚焦到所述PD探测器上转换为电信号并被采集。

3.根据权利要求1所述的驾束制导激光器稳定性测试装置，其特征在于：所述采集控制电路板上设有微控制器，所述微控制器将采集的数据进行转换并上传至所述上位机内。

4.根据权利要求3所述的驾束制导激光器稳定性测试装置，其特征在于：所述微控制器采用STM32微控制器。

5.根据权利要求1所述的驾束制导激光器稳定性测试装置，其特征在于：所述上位机为PC机，所述上位机内预制有检测软件，检测软件检测待屏蔽采集箱采集的数据并分析。

6.一种驾束制导激光器稳定性测试方法，其步骤为：

①将屏蔽采集箱分别与上位机及待测试激光器连接；

②上位机与屏蔽采集箱连接之后，自动识别对应的屏蔽采集箱的接口，识别成功进入下一步骤，识别不成功则输出错误提示；

③识别成功之后，在上位机内输入AD值的上下限，将该数据输入至采集控制电路板的微控制器内，然后循环等待；

④准备数据的采集，在采集之前，先启动程控电源模块，将待测试激光器进行启动，待测试激光器工作，利用屏蔽采集箱内的光学固定件进行数据采集并传输至采集控制电路板内，经过采集控制电路板的微控制器将数据转换为上位机能够识别的数据信息，并传输到上位机内；

⑤上位机的检测软件实时的显示该数据，并且显示数据变化的曲线图，实现数据采集并分析，完成检测。

7.根据权利要求6所述的驾束制导激光器稳定性测试方法，其特征在于：在数据采集的过程中，若是采集的数据超限，则进行报警提示；如果说数据没有超限，则进行开电源的数据采集，循环计时25秒，这样就可以进行25秒开电源的数据采集，然后在开电源计时的过程中，检测是否超过25秒，如果没有超时，则继续回复到步骤④中再次利用屏蔽采集箱进行数据的采集，实现开电源过程的数据采集。

8.根据权利要求7所述的驾束制导激光器稳定性测试方法，其特征在于：如果说开电源时间超时的话，则关闭程控电源模块的电源，进行关电源数据的采集，并计时5秒，在关闭程控电源模块的时候，并且通过上位机将数据显示及数据曲线图显示出来，如果超时，完成关电源过程的数据采集，后续再选择是否结束采集，如果结束采集，则完成数据的采集，通过上位机的检测软件分析检测即可；如果不结束采集，直接回到步骤④重新开始数据的采集。

9.根据权利要求6所述的驾束制导激光器稳定性测试方法，其特征在于：在屏蔽采集箱通电之后，微控制器工作步骤如下：

a、微控制器先进行初始化，然后开始循环等待；

b、接收到上位机输入的AD值上下限，等待上位机传输的采集指令，如果没有接到采集指令，回到步骤a继续循环等待，如果接到采集指令，进行下一步骤工作；

c、微控制器将采集控制电路板采集的电信号进行AD转换；

d、然后将AD至进行平均；

e、将平均之后的数据上传至上位机，由上位机进行数据显示、曲线绘制、分析及检测。

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