vxi总线技术在固体火箭发动机测试中的应用

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1、VXI总线技术在固体火箭发动机测试中的应用郑激,唐奇志（中国航天科技集团八院第八0六研究所，浙江湖州313000）摘要：本文主要介绍了VXI总线技术，以及基于VXI总线的固体火箭发动机自动测试系统的设计和实现，详细论述了该系统的硬件结构、软件设计及其操作简单、测试精度高、系统开放的特点。关键词：VXI总线；自动测试系统引言在固体火箭发动机的试验测试中，自动测试系统起着十分重要的作用。随着固体火箭发动机技术的进步，对测试系统提出了愈来愈高的要求，测试速度和精度的要求与日俱增，对测试系统方便性和可靠性方

2、面的要求也进一步提高。而VXI总线模块式仪器为高密度、高效率、高性能、高可靠性的固体火箭发动机自动测试系统提供了基础，代表了当前乃至未来一段时期的先进测试技术。1自动测试系统接口—VXI接口总线技术在VXI总线接口标准提出以前，模块式仪器没有统一的标准，不同厂家生产的产品之间不能兼容，这成了模块式仪器发展的阻碍。因此对模块式仪器的标准化提出了强烈的要求。为降低设备尺寸，发展一种高速的模块式仪器总线，以替代传统的PCI、GP-IB接口总线，于1987年出现了VXI总线模块式仪器系统。[2]VXI总线（

3、VMEbusExtensionsforInstrumentation）是VME总线标准在仪器领域的扩展[1]。其总线标准是在世界范围内完全开放的、适用于不同厂家和不同应用领域的行业标准。接口总线标准化带来的好处是显而易见的，系统组建灵活、随意；开发周期短，维护方便；仪器系统从分立式的台式和机架式结构发展成为物理尺寸更紧凑、工作速度更快的模块式结构；数据传输速度更快，数据吞吐量更大；可靠性高，特别适用于军用检测系统。开放式的VXI仪器广泛采用了计算机软件成果，保证了模块级、系统级的兼容，软硬件的标准化

4、程度更高。VXI系统具有标准化、系列化、通用化、模块化的显著特点，集测量、计算、通信与控制于一体，能充分发挥计算机的效能。因此VXI系统已成为当前与未来一段较长时期的主流仪器体系结构。1VXI总线的固体火箭发动机自动测试系统早期的固体火箭发动机数据采集系统是把多路扫描A/D转换卡、计算机、放大器、传感器激励源和多用数字电压表组合在一起。仪器设备是分散独立的，系统的可靠性和精度取决于组成系统的仪器仪表，其本质上仍然是传统人工测试的模仿，作为控制处理的计算机，其能力尚未充分利用。VXI总线通用数据采集处

5、理系统采用功能强大的模块化结构，其信号调理、传感器激励、A/D转换等功能通过模块化的仪器都集中在VXI主机箱内，具有高速度、高效率、高性能、高可靠性的特点。该系统主要由微机系统、VXI主机、信号转接箱和测试用软件构成，可同时测量26路推、压力信号和温度信号。系统的具体软、硬件配置如表1、表2所示。表1测试系统的主控计算机和软件配置序号设备名称设备型号功能和特点数量1计算机HPpcgenuineintelIntelp41.5ghz/256m内存/ati显卡/40gbata100硬盘/16速cd-rw1

6、2显示器HP7217″12操作系统—Microsoftwindows983开发软件平台—Microsoftvc++6.04vxi软件库—vxi/visa软件库5ieee-pc接口卡ieee1394pci-bus，visai/o库6打印机HPLaserJet1000黑白激光打印1表2VXI总线模块配置序号设备名称设备型号功能和特点数量1VXI机箱HPE8401AC尺寸，13槽，500W12VXI驱动模块HPE8491B0槽控制器13A/D转换模块HPE1413C64通道，分辨率16位，100khz采样

7、率，最大输出电压+16v或-16V14信号调理模块HPE1503A8通道可编程滤波/增益测量范围（DC电压）：+3.9mv至+16v-3.9mv至-16v热电偶：-200至+1700℃25信号调理模块HPE1511A4通道瞬态应变，带传感器激励源测量范围：DC电压±8v36VXI信号输入输出端子板HPE8491BOPT00164路信号差分输入端子17信号转接箱—传感器激励，信号转接12.1系统的硬件结构测试系统的组成与工作原理如图1所示。被测信号试验控制台启动信号信号转接箱时统信号64路A/D转换模

8、块信号调理模块总线转换卡IEEE1394PCLinkE8491B0槽控制器测试计算机VXI总线图1VXI测试系统组成及原理系统控制方案采用HP计算机通过Firewire总线与相应0槽控制器相连的方式，选用大功率C尺寸VXI主机箱（E8401A），机箱内0槽控制器选用HP8491B，采用支持热插拔的IEEE1394PCLink高性能接口与外部计算机连接。选择了符合VXIplug&play的模块3种6块，分别为1块64路扫描A/D（HPE1413C）；2块8通道可编程滤波