航空电源控制器筛选自动测控系统的设计

尹恒许

摘   要：雖然现有的筛选试验台能够在一定程度上完成航空电源控制器筛选试验，如缺陷剔除与随机振动应力和温度循环应力等筛选试验，但由于其本身并不完善，缺乏较高的自动化水平与精准度。因此文章通过参考相关研究资料，尝试运用专业的软件编程对外接程控电源进行有效控制，优化设计航空电源控制器筛选自动测控系统。

关键词：航空电源控制器;开闭环筛选;自动测控;系统设计

随着航空电源控制器筛选试验要求的逐步提高，为有效提升筛选试验效率，保障试验结果具有较高的准确度，势必需要对现有筛选平台进行优化升级。文章重点探究航空电源控制器筛选自动测控系统设计，旨在为相关人员提供必要理论参考的同时，也可以为该系统的实际优化设计提供相关设计思路。

1    系统基本构成

文章在设计航空电源控制器筛选自动测控系统时，结合相关资料，同时出于方便设计、节约成本等因素的考量，选择在使用现有虚拟仪器技术并充分运用现有计算机、局域网等优势资源的基础上，采用专门的软件编程对外接程控电源进行灵活、精准控制。该系统的主要构成部分除了专业航空电源控制器外，还有模拟量与开关量输入模块、串行总线、外设部件互连标准（Peripheral Component Interconnect，PCI）/面向仪器系统的PCI扩展（PCI extensions for Instrumentation，PXI）总线以及工控机和软件编程控制平台等。

2    系统设计分析

2.1  硬件设计

在文章设计的航空电源控制器筛选自动测控系统中，其硬件组成部分包括呈控电源与工控机、显示器等。其中，为保障程序控制电源的安全稳定性，文章设计选用额定电流为25 A，电压在0～30 V，其中24～30 V为无级可调电压，并同时带有通用接口总线（General-Purpose Interface Bus，GPIB）接口与串口线的3路28 V程控电源[1]。通过运用专门的软件平台对该程控电源进行有效控制。在工控机设计选型中，本系统选用当前市面上常见的智能型工业机箱，要求机箱同时各带有4个PCI插槽、串口与USB接口，并配有相应的220 V电源线，确保工控机能够随时与其他设备进行相互连接。在显示器的设计中，则选用清晰度较高且具有可折叠、易于安装等优势的工业平板液晶显示屏。为达到自动采集各项筛选试验数据及其他有关航空电源控制器的信息数据，本系统设计选用专门的数据采集卡，并配合使用GPIB PCI板卡，有效保障各项数据信息在自动完成全面采集后可以进行高效交互传输。数据采集卡中的采样率与分辨率位数分别可以达到1.25 MS/s与16位，同时带有两路计数器与定时器以及其他相关附件。GPIB PCI板卡的传输速率则控制在1 MB/s左右，其支持Lab VIEW库函数，即使用相应的软件编程平台可对GPIB PCI板卡进行有效控制。

2.2  软件设计

文章在对航空电源控制器筛选自动测控系统进行设计时，以虚拟仪器技术以及现有的计算机设备等为基础，利用NI Lab VIEW软件编程对系统进行软件设计与控制。该软件编程中同时带有众多其他功能软件，包括DAQmx/Assistant德国软件。在实际开展缺陷剔除与随机振动应力和温度循环应力的筛选试验中，系统在完成初始化操作后，将会根据具体试验需要选择相应的子程序。例如在开展缺陷剔除与随机振动应力的筛选试验时，系统硬件部分中的数据采集卡将自动进行数据采集工作，配合使用工控机、GPIB PCI板卡等在完成各项采集数据的集中存储后即可结束试验。此时系统将自动生成记录单并返回试验子程序选择操作。在后续对该程序系统进行试运行中，工作人员在分别将转速与负载设定为10 000 r/min与100 A后，严格按照相关规定要求将预定振动量、频率施加在待测航空电源控制器上，在振动时间达到5 min后，系统中的工业平板液晶显示屏将会自动采用数值与波形相结合的方式，准确显示被测航空电源控制器的电压值及其变化情况。一旦电源控制器的实测电压值超过最大规定允许值，系统中设置的报警模块将会自动发送声光报警指令，此时系统将会自动中止试验，并迅速生成相应的故障报告，便于工作人员快速、准确确定故障位置、故障原因，并有针对性地立即对其进行处理[2]。

系统在实际开展缺陷剔除与温度循环应力筛选试验时，首先自动默认循环总次数为10次，随后在自调整i值令其为初始为0值之后，自动进行开闭环筛选。此时如果筛选结果为闭环，则系统将自动开始测试并依次完成数据采集与存储，即可结束此次循环。再进入i+1次循环中，若i+1值始终未超过10，则重新进入开闭环筛选并继续进行测试与数据采集、存储即可。直至i值为10系统将自动生成记录单，而后自动结束试验。如果判断结果为开环，则在该软件编程控制下，系统将会自动输出28.5 V电压，同时启动闭合继电器开关将电源接通。再自动进行测试，依次完成数据采集与存储后，即可结束本次循环。同样，此时需要进入i+1次循环中，直至i值为10后，系统才会自动生成记录单，并结束试验，退出程序。

3    结语

文章通过运用虚拟仪器与互联网技术、计算机技术等，采用Lab VIEW软件编程，设计出航空电源控制器自动筛选测控系统，可在开关与闭环筛选试验中同步完成多台航空电源控制器的测试。相较于传统的筛选试验台，文章所设计的系统具有高效、操作便捷、精准性高等诸多优势特点，且能够保障各项设备实现充分利用。在使用软件编程方式控制程控电源下，有助于增强闭环调节稳定性。因此，证明该系统具有较高的应用价值，可广泛应用于航空电源控制器筛选试验中，由此帮助相关工作人员获得更理想的试验成效。

[参考文献]

[1]李坤洲，李岩，刘陵顺，等.基于航空电源的九开关变换器控制方法研究[J].电气传动，2018（6）：64-68，92.

[2]宋显威.航空电源控制保护器测试系统设计与实现[J].中国新技术新产品，2017（7）：23-24.