武器电缆电参量综合测试系统研究

论文摘要

随着大型仪器和武器系统越来越复杂,故障诊断系统对智能化的要求越来越高。电参量综合测试系统作为故障诊断系统的核心子系统,为大型仪器和武器故障诊断系统提供了定量的电参量分析,对完善故障诊断系统和仪器性能分析有重要意义。针对某型号武器故障诊断系统中单一电参量诊断的片面性、局限性,以及每种电参量测试仪配备齐全成本太高且不利于系统整合所存在的问题,本文根据电参量研制要求和特点组建了一套由PC机、控制板、高压电源、多路选通器等主要硬件组成的基于虚拟仪器的电参量综合测试系统。采用基于USB通信的控制板模块,基于RS232通信的多路选通器模块,通过虚拟仪器技术的控制,组建了电参量综合测试系统。根据电参量的不同测试特点和指标,采用有针对性的测试方法和相应的软硬件实现了不同电参量的综合测试；本文设计和制作了基于单端反激式拓扑关系的高压电源模块,作为电压——电流法测试绝缘电阻的测试电源,针对电流信号和电压信号的研制指标和特点分别采用霍尔传感器和分压法进行测试和采集；基于Lab VIEW和C语言进行了系统软件设计,实现电参量的多路自动测试和采集,并具有保存、处理、分析、显示和打印等功能。经过参数标定和实验,测试结果符合系统设计的指标要求,能够满足实际测试需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国外的发展
• 1.2.2 国内的发展
• 1.3 本文主要研究内容和组织结构
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 本文组织结构
• 2 系统总体设计及测试方法
• 2.1 系统方案概述
• 2.2 系统设计指导思想
• 2.3 总体设计
• 2.3.1 硬件系统设计
• 2.3.2 软件系统设计
• 2.4 测试方法
• 2.4.1 电流测试方法选择
• 2.4.2 电压测试方法选择
• 2.4.3 绝缘电阻测试方法选择
• 2.5 本章小结
• 3 高压开关电源的设计
• 3.1 高压开关电源设计简介
• 3.2 高压开关电源设计
• 3.2.1 TOPSwitch芯片
• 3.2.2 设计流程图
• 3.2.3 设计步骤
• 3.2.4 开关电源变压器设计
• 3.3 开关电源原理图
• 3.4 高压开关电源实物图
• 3.5 高压电源精度曲线图
• 3.6 本章小结
• 4 电参量综合测试系统硬件设计
• 4.1 硬件设计概述
• 4.2 系统方案分析
• 4.2.1 系统参数概述
• 4.3 系统硬件的设计
• 4.3.1 单片机芯片的选型
• 4.3.2 电流测试电路设计
• 4.3.3 电压测试电路设计
• 4.3.4 绝缘电阻测试电路设计
• 4.3.5 通信电路设计
• 4.3.6 电源电路设计
• 4.3.7 AD采集电路设计
• 4.3.8 继电器控制电路设计
• 4.3.9 多路选通器设计
• 4.4 控制板实物图
• 4.5 本章小结
• 5 电参量综合测试系统软件设计
• 5.1 概述
• 5.2 控制板软件模块
• 5.2.1 主程序模块
• 5.2.2 PDIUSBD12通信模块
• 5.2.3 数据采集模块
• 5.2.4 温湿度传感器模块
• 5.2.5 精确定时模块
• 5.3 上位机软件模块
• 5.3.1 主控模块
• 5.3.2 USB通信模块
• 5.3.3 参数设置模块
• 5.3.4 数据存储、处理模块
• 5.3.5 上位机辅助模块
• 5.4 本章小结
• 6 数据标定和误差分析
• 6.1 测试结果分析和标定
• 6.1.1 绝缘电阻测试结果分析和标定
• 6.1.2 电压测试结果分析和标定
• 6.1.3 温湿度数据曲线图
• 6.2 电压、电流、绝缘电阻测试误差分析
• 6.3 本章小结
• 7 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文