飞机供电参数测试系统设计

王锦涛 辽宁锦州渤海大学工学院

飞机供电参数测试系统设计

王锦涛 辽宁锦州渤海大学工学院

在设计飞机供电系统的设备方面，设计了便携式的飞机供电参数，按照相关的测试标准，提出了飞机供电参数，分析了硬件结构以及软件模块。数据采集卡设计选择了OD-200，同时完成了数据处理以及数据采集，从而基于LabVIEW设计了测试系统。测试飞机电源系统，结果证明了这个系统有着高精确度，而且也有着强可靠性。

飞机供电系统 便携式 LabVIEW

随着现今航空技术飞速发展，机载设备在依赖性方面体现在飞机供电系统中，在电源上需要要求更高的质量，可靠的电流，尤其是这些年以来随着我国的民用以及军用飞机使用量的逐渐增加，飞机供电参数测试系统实现便携式，对于机载设备有着很重大的意义。本文的便携式飞机供电参数测试系统采用的技术是LabVIEW，该系统可靠性强，同时性能高，采集现场数据的能力以及处理方面都有着重大的优势，另外的一个重大的特征就是方便携带，使得现代飞机快速测试得到了很大的满足。LabVIEW作为程序开发环境中的一种，来自美国公司设计实现的，和很多的C以及BASIC环境类似，然而LabVIEW相比于很多计算机语言的最大不同之处在于很多的计算机语言所用到的是基于文本，但是LabVIEW是基于图形化，程序的产生形式是框图。另外NI设计平台重要内容是LabVIEW软件。在LabVIEW开发环境中包括了科学家以及工程师要用到的工具，目的是为了解决科学家以及工程师的问题，从而最终增强创新力以及生产力。

1 测试参数

测试系统用到的标准是GJB181-86，系统稳态以及瞬态状态下分析全部参数指标，将供电品质的整个测试确定下来，其中的测试参数具体包括了：（1）直流系统，脉动电压、瞬态电流、稳态电压、稳态电流以及浪涌等。（2）交流系统包括了稳态电流、最大值、相移、稳态电压等等。

2 系统总体设计

测试系统在测试飞机供电系统的过程中主要是测试电气特性参数，测试系统能够高速采集多路参数，接着根据数据处理的相关软件从而根据相关的测试参数同时完成曲线的绘制。测试系统中涉及到了信号调理箱、测试计算机、采集数据、软件分析以及打印机，系统总体结构图如图1所示。

3 系统硬件设计

这个电源测试的系统硬中涉及到了计算机测试、信号调理箱、数据采集卡等。（1）计算机测试作为系统的中枢部分，系统用到了数据采集系统，其中本文选择的系统是Windows，在人机交互性方面展现了很好的体验，而且抗干扰性比较强，另外扩展性也比较强。在测量电气参数的时候，用到了OD-200采集卡，电流钳有3个，其中的4kV探头有6个以及其他的备用探头。针对测试系统，数据采集卡的选择有着很重要的作用。其中的OD-100的参数具体包括的通道有8个，其中的记录速度是200ks/s;（2）模数转换器的精度保持的是18bits;（3）存储量的最大是12GB;（4）其中的电压输入范围取值是从30mV到120V之间。OD-200参数为:（1）每块的差分通道包括了4个，其中20MS/s是通道的瞬时记录速度，同时600KS/s是持续的记录速度;（2）取值采样率等于2到10MS/s的时候，模数转换器的精度取值是14bits，同时如图采样率是在4MS/s以下的时候，该精度是16bits;（3）全部的通道瞬时存储保持的是4MS或9MS，其中的存储量最大的值是40GB;（4）其中电压输入范围是从20mV到100V之间。对比分析上述的一些参数能够知道。OD-200数据采集卡的结构图如图2所示.

图1 系统总体结构图

图2 数据采集卡的结构图

信号调理箱：因为需要对飞机电源系统实现测试，信号一般情况下包括的信号有噪声和非标准的电流信号，所以处理信号。其中的信号调理箱充当的作用具体包括了两个，首先是完成信号匹配，另外是完成预滤波，从而对干扰噪声进行制止作用。

图3 软件设计结构图

4 系统软件设计

系统软件设计包括的有数据分析模块、采集模块以及帮助模块等，其中系统软件设计结构图如图3所示。

在本测试中，数据采集模块用到的是Odyssey，通过该软件能够完成采集被测信号。同时数据分析模块主要是基于NI公司的LabVIEW7.1进行实现的。LabVIEW在图形化的处理中有着很大的优势，同时该软件库中有着大量的数据分析处理库函数，这对于编程而且有着强大的可靠性以及灵活性，将图形化进行结合处理后，同时借助于必要的开发方式以及强大的编程语言，最终完成了软件以及硬件之间进行无缝连接的目的，当数据采集完成之后，能够通过LabVIEW软件自带的数据分析模块，最终实现显示数据以及处理数据，能够在一定程度上实现软件代码的成功执行。

数据采集模块的目的是高速采集数据，同时可以把记录的数据回放，显示的形式是曲线，还可以把所记录数据进行存储，格式有很多种，从而方便其它软件完成数据分析。本文设计的系统选择的是ASCII的格式，接着数据分析是根据LabVIEW分析模块实现的。

数据分析模块程序的实现用到的语言是LabVIEW7.1，根据相关的国际标准分析数据，另外根据GJB181-86标准需要包括的测试主要有交流电压调制测试、分析交流谐波、交流频率瞬变以及直流电压脉动测试等。标准不同，所对应的测试要求也不同。数据分析模块界面如图4所示。

在该程序里面，用户能够按照自己需求从而选择合适的标准。如果启动数据分析模块的时候，通过点击相应的子模块从而就能够跳转到对应的测试程序，接着通过通道配置以及数据文件的选择就能够知道所需要的分析结果，另外还可以看到数据结果以及数据的波形曲线。系统软件可以有效分析数据采集模块，可以根据要求将测试报表自动打印，测试结果分析曲线对试验员对比分析试验结果起到了很好的作用。

5 试验应用

当测试系统中，如果发电机的转速是等于9500rpm的时候，根据软件进行数据分析，可以得到的测试结果是28.706V，这是稳态直流电压的值，而1.258V是对应着脉动电压值。

在这个试验的过程中，稳态直流输出电压的测量用到的是数字万用表，其值是等于28.8V，如果选择软件分析结果是等于28.712V，能够知道该数据分析模块实现了所需要的结果。从图3能够知道，这个频谱特性以及脉动电压是和规定的标准是相互吻合的，从而也进一步确定了该飞机电源系统是吻合的。

结束语：测试系统的模块包括了数据采集、数据分析、数据采集卡以及计算机测试等，从而可以更加精确测量飞机供电参数，可以使得外场电气设备得到充分地满足，对检测效率的提高起到了很大的作用。这个系统的稳定性强，可靠性高，而且有着良好的人机交互界面，易操作，同时运行的数据结果精确，符合设计的需求。本文主要是介绍了飞机供电参数测试系统的设计，具体是从软件和硬件方面进行描述的，其中的软件部分分析了模块的设计，并且也分析了有关的硬件设计。

图4 数据分析模块界面图

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