CN114280398A - 一种供电接口测试设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种供电接口测试设备及系统，该设备包括：控制板卡、通道切换矩阵板卡、测量板卡、供电及隔离模块，其中，控制板卡与上位机和测量板卡耦合，用于接收上位机发送的测试指令，并根据测试指令控制测量板卡对被测供电接口进行自动化测试；通道切换矩阵板卡，与测量板卡耦合，用于切换通道以形成不同的测试回路。供电及隔离模块，用于为控制板卡以及测量板卡供电。本申请解决了现有技术中测试效率以及测试质量较差的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及供电检测技术领域，尤其涉及一种供电接口测试设备及系统。
背景技术
随着卫星技术的迅猛发展，卫星的种类以及性能趋于多样化发展，且对于卫星的性能的要求也越来越高。为了保证卫星的性能需要对卫星方方面面进行检测，其中，供电检测是卫星综合测试领域中重要的一部分。
目前，对于供电检测主要采用万用表、绝缘表等简单仪表，通过人工对电缆的所有测试点逐一进行测试，而且这种检测方案至少需要三人手工配合测试。这种手工测试方法使得测试人员的工作强度极大。如何安全、高效和保质地完成卫星的供电检查测试任务，成为了卫星综合测试领域研究的一个重要课题。
发明内容
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中测试效率以及测试质量较差，本申请提供了一种供电接口测试设备及系统，本申请实施例所提供的方案中，控制板卡通过从主机接收的测试指令控制测量板卡对被测供电接口进行自动化测试，以及控制通道切换矩阵板卡切换通道以形成不同的测试回路，以实现对被测供电接口进行自动化测试，进而降低了测试人员的工作强度，提高测试效率与测试质量。
第一方面，本申请实施例提供的一种供电接口测试设备，该设备包括：控制板卡、通道切换矩阵板卡、测量板卡、供电及隔离模块，其中，所述控制板卡与上位机和所述测量板卡耦合，用于接收所述上位机发送的测试指令，并根据所述测试指令控制所述测量板卡对被测供电接口进行自动化测试；所述通道切换矩阵板卡，与所述测量板卡耦合，用于切换通道以形成不同的测试回路。所述供电及隔离模块，用于为所述控制板卡以及所述测量板卡供电。
可选地，所述测量板卡，包括：自检模块以及电压测量模块，其中，所述自检模块，用于测试所述被测供电接口中各通道的导通性以及通道间绝缘性；所述电压测量模块，用于对所述被测供电接口进行电压测试。
可选地，所述控制板卡支持最大的I/O数量为391个，系统逻辑门资源达到1M。
可选地，所述通道切换矩阵板卡采用光耦继电器开关来切换通道，以形成不同的测试回路。
可选地，所述供电及隔离模块包括一块或多块电源。
可选地，所述自检模块，具体用于：将被测供电接口中电缆的每个插头上的接点通过短接的方式连接，根据从上位机接收的导通性测试模板依次测量每个插头中相邻两点间的阻值，根据所述阻值确定各通道的导通性；将被测供电接口中电缆的每个插头上的接点设置为开路，检测通道之间是否存在短路得到检测结果，根据所述检测结果确定通道间绝缘性。
可选地，所述电压测量模块，具体用于测量所述被测供电接口中任意两接头之间的电压。
第二方面，本申请实施例提供的一种供电接口测试系统，其特征在于，包括：上位机和供电接口测试设备，其中，所述上位机，用于向供电接口测试设备下发测试指令；所述供电接口测试设备用于接收该测试指令，并根据测试指令对被测供电接口进行自动化测试。
可选地，所述供电接口测试设备，用于根据所述测试指令对被测供电接口中各通道的导通性以及通道间绝缘性；以及对所述被测供电接口进行电压测试。
与现有技术相比，本申请实施例所提供的方案至少具有如下有益效果：
本申请实施例所提供的方案中，控制板卡通过从主机接收的测试指令控制测量板卡对被测供电接口进行自动化测试，以及控制通道切换矩阵板卡切换通道以形成不同的测试回路，以实现对被测供电接口进行自动化测试，进而降低了测试人员的工作强度，提高测试效率与测试质量。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一种供电接口测试系统的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种供电接口测试设备的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种电压测试模板示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种通道切换矩阵板卡的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1，为本申请实施例所提供的一种供电接口测试系统的结构示意图。在图1中，该系统包括：上位机和供电接口测试设备，其中，上位机，一方面实现人机交互；另一方面，上位机通过运行软件向供电接口测试设备下发测试指令。供电接口测试设备用于接收该测试指令，并根据测试指令对被测供电接口进行自动化测试。
作为举例，上位机可选用cPCIS-2633R型机箱，3U Compact PCI背板，带12个外设卡槽和一个系统插槽。上位机能够运行系统软件，实现人机交互；另外，还可通过上位机对被测供电接口进行配置、以及控制被测供电接口实现导通自检测试、绝缘自检测试和电压测量功能。
进一步，作为举例，为了通过上位机来控制供电接口测试设备对被测供电接口进行测试，上位机可接收用户发送的指令，根据用户所发送的指令生成测试指令，然后将测试指令发送给供电接口设备，以使得供电接口设备对被测供电接口进行自动化测试。又作为举例，上位机除了与供电接口测试设备连接，还可以与自动化测试系统连接，接收自动化测试系统发送的开始测量SCOE指令，上位机接收SCOE指令并生成测试指令，然后通过与供电接口测试设备进行通讯，下发测试指令，以使得供电接口测试设备解析该测试指令，并控制通道切换矩阵板卡进行测量通道的切换，以及实现对被测供电接口的自动化测试。
参见图2，为本申请实施例所提供的一种供电接口测试设备的结构示意图。在图2中，该测试设备包括：控制板卡、通道切换矩阵板卡、测量板卡、供电及隔离模块，其中，所述控制板卡与上位机和所述测量板卡耦合，用于接收所述上位机发送的测试指令，并根据所述测试指令控制所述测量板卡对被测供电接口进行自动化测试；所述通道切换矩阵板卡，与所述测量板卡耦合，用于切换通道以形成不同的测试回路。所述供电及隔离模块，用于为所述控制板卡以及所述测量板卡供电。
进一步，在一种可能实现的方式中，所述测量板卡，包括：自检模块以及电压测量模块，其中，所述自检模块，用于测试所述被测供电接口中各通道的导通性以及通道间绝缘性；所述电压测量模块，用于对所述被测供电接口进行电压测试。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，对于供电接口检测主要包括如下几方面的内容：所述被测供电接口中各通道的导通性以及通道间绝缘性测试，以及被测供电接口的电压测试。为了便于理解测量板卡的测试原理，下面分别对上述每种测试的内容进行简要介绍。
一、所述被测供电接口中各通道的导通性以及通道间绝缘性测试。
在一种可能实现的方式中，所述自检模块，具体用于：将被测供电接口中电缆的每个插头上的接点通过短接的方式连接，根据从上位机接收的导通性测试模板依次测量每个插头中相邻两点间的阻值，根据所述阻值确定各通道的导通性；将被测供电接口中电缆的每个插头上的接点设置为开路，检测通道之间是否存在短路得到检测结果，根据所述检测结果确定通道间绝缘性。
在本申请实施例所提供的方案中，在供电接口测试前，为了保证通道的正常性，需要对所有通道的导通性和绝缘性进行测量。作为举例，通道的导通性和绝缘性测试可使用数字表PXI-4065的阻值测量功能实现。下面分别对导通性和绝缘性测试进行简要介绍。
1、导通性测试
在上位机所对应的固件中设置连接配置功能，其中连接配置功能中配置对外电缆接口形式，例如：对外电缆接口包括3个J36A型的26芯插头、5个J36A型的62芯插头。另外，在上位机中所配置的测试软件能够依据连接配置自动生成导通、绝缘测试的测试模板。作为举例，在导通测试时，自检模块采用数字表PXI-4065的阻值测量功能，将被测供电接口中电缆的每个插头上的接点通过短接的方式连接。在连接配置完成后，上位机所生成的导通测试模块包括转接插头序号和插头针数；在导通性测试开始后，自检模块依次测量每个插头中相邻两点间的阻值。例如，每个插头包括多个接点，分别为接点1、接点2、接点3、接点4，……，接点N-1，接点N，其中，N为大于4的正整数。自检模块依次测量接点1与接点2点之间的阻值，接点3与接点4点之间的阻值，以此类推，按照点号顺序依次接通每个接插件中的2个点进行电阻测试，直到测量接点N-1与接点N之间的阻值为止。并根据两接点之间的阻值检查各通道是否有开路情况。另外，如果对外电缆的插头芯数为单数时，则最后1个点与倒数第2个点进行电阻测量。
2、绝缘性测试
作为举例，在绝缘性测试时，对被测供电接口对外电缆的每个插头上去掉各自短接的接头，即所有通道开路，按照外接电缆配置进行绝缘性测试，自检模块检查各通道是否有短路情况；例如，测量第一个J36A型的26芯插头中每个插头所对应的接点1对其它所有接点的绝缘电阻，第一个J36A型的26芯插头中每个插头所对应的接点2对其它所有点的绝缘电阻，依次类推，按照点号顺序依次测量每个接插件中的每个点与其它点的绝缘阻值，保证没有短路情况。
二、被测供电接口的电压测试。
在一种可能实现的方式中，所述电压测量模块，具体用于测量所述被测供电接口中任意两接头之间的电压。
在本申请实施例所提供的方案中，在供电接口测试时，在完成导通和绝缘测试后，开始进行电压测量，测量板卡首先从上位机导入电压测试模板。参见图3，该电压测试模板包括插头序号、对应卫星接插件编号、测量名称、测量的点位、合理的范围，导入模板后即可进行电压测试。在进行电压测试后，电压测量模块将依次对待测条目进行测试，测试完成后生成报表。也可以通过总控自动化测试系统发送SCOE指令，供电接口测试仪上位机在接收到指令后，自动加载测试模板，开始电压测试，测试结束后自动生成报表。
进一步，在本申请实施例所提供的方案中，在一种可能实现的方式中，所述控制板卡支持最大的I/O数量为391个，系统逻辑门资源达到1M。
作为举例，控制板卡可选用Xilinx SPARTAN3系列芯片XC3S1000，它的最大I/O数量达到391个，系统逻辑门资源达1M，其中I/O电路包括14路AD的数字接口、PCI9054本地通信接口、冗余设置接口，FPGA最小系统电路采用多通道隔离式大电压采集电路，具有丰富的IO口资源。控制板卡，完成与上位机的通讯，接收上位机发送的指令并解析，实现对通道切换矩阵板卡和数字表PXI-4065的控制和数据接收。
进一步，在本申请实施例所提供的方案中，在一种可能实现的方式中，所述通道切换矩阵板卡采用继电器开关来切换通道，以形成不同的测试回路。
作为举例，通道切换矩阵板卡可采用选用松下公司的AQW216型MOSFET光耦继电器，连续负载电流40mA，负载耐压600V，可实现对外接口48芯中的任意2芯接通形成测量回路，该类继电器最大的优势就是使用寿命长、开关无声响。同时该类继电器体积较小，能够有效控制设备的体积。如图4所示，供电接口测试设备一共使用9块通道切换矩阵板卡，测量通道数量为432芯。
进一步，在一种可能实现的方式中，所述供电及隔离模块包括一块或多块电源。
作为举例，供电及隔离模块可采用三块Compact PCI电源，每块电源最大功耗750W，支持在+5V，+3.3V，+12V电源上进行均流控制。
本申请实施例所提供的方案中，控制板卡通过从主机接收的测试指令控制测量板卡对被测供电接口进行自动化测试，以及控制通道切换矩阵板卡切换通道以形成不同的测试回路，以实现对被测供电接口进行自动化测试，进而降低了测试人员的工作强度，提高测试效率与测试质量。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种供电接口测试设备，其特征在于，包括：控制板卡、通道切换矩阵板卡、测量板卡、供电及隔离模块，其中，
所述控制板卡与上位机和所述测量板卡耦合，用于接收所述上位机发送的测试指令，并根据所述测试指令控制所述测量板卡对被测供电接口进行自动化测试；
所述通道切换矩阵板卡，与所述测量板卡耦合，用于切换通道以形成不同的测试回路。
所述供电及隔离模块，用于为所述控制板卡以及所述测量板卡供电。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述测量板卡，包括：自检模块以及电压测量模块，其中，
所述自检模块，用于测试所述被测供电接口中各通道的导通性以及通道间绝缘性；
所述电压测量模块，用于对所述被测供电接口进行电压测试。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制板卡支持最大的I/O数量为391个，系统逻辑门资源达到1M。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述通道切换矩阵板卡采用光耦继电器开关来切换通道，以形成不同的测试回路。
5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述供电及隔离模块包括一块或多块电源。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述自检模块，具体用于：
将被测供电接口中电缆的每个插头上的接点通过短接的方式连接，根据从上位机接收的导通性测试模板依次测量每个插头中相邻两点间的阻值，根据所述阻值确定各通道的导通性；
将被测供电接口中电缆的每个插头上的接点设置为开路，检测通道之间是否存在短路得到检测结果，根据所述检测结果确定通道间绝缘性。
7.如权利要求1～6任一项所述的设备，其特征在于，所述电压测量模块，具体用于测量所述被测供电接口中任意两接头之间的电压。
8.一种供电接口测试系统，其特征在于，包括：上位机和供电接口测试设备，其中，
所述上位机，用于向供电接口测试设备下发测试指令；
所述供电接口测试设备用于接收该测试指令，并根据测试指令对被测供电接口进行自动化测试。
9.如权利要求1～6任一项所述的系统，其特征在于，所述供电接口测试设备，用于根据所述测试指令对被测供电接口中各通道的导通性以及通道间绝缘性；以及对所述被测供电接口进行电压测试。
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