真空热试验热响应测试程序设计

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1、航天器环境工程第27卷第6期720SPACECRAFTENVIRONMENTENGINEERING20l0钉i12户J真空热试验热响应测试程序设计孙兴华，韩放，裴一飞(北京卫星环境工程研究所，北京100094)摘要：热响应测试是真空热试验准备阶段的一项重要测试过程，是验证热试验工艺准备和测控系统软硬件配置是否正确的有效手段。文章基于ExcelVBA平台和VISA仪器驱动标准，设计了通用的热响应测试程序，具有界面熟悉、操作简单的特点，极大地提高了热响应测试效率。关键词：真空热试验；热响应测试；虚拟仪器软件结构；ExcelVBA

2、平台中图分类号：V416．5：TP206+．1文献标识码：B文章编号：1673-1379(2010)06-0720-03DoI；l0．3969／j．issn．1673．1379．20lO．06．0ll0引言真卒热试验足航天器研制过程中一项耗资巨大而又必不町缺的试验项目，其中在热试验准备阶段要完成温度传感器的布置、模拟加热装置的电装，以及温度测量和外热流模拟测控系统的软硬件配置等工作。热响应测试正是对上述工作结果的止确性进行验证的一种方法，是试验准备阶段的关键工序。经验表明这种方法可以有效检验出试验准备中出现的各类错误，可以说

3、热响应测试是热试验顺利进行的重要保证，具有一定的研究价值。1热响应测试技术原理真空热试验的热响应测试是利用程控电源对模拟加热回路进行加热，然后通过数据采集仪器观测对应温度传感器的数据变化来间接验证包括温度传感器的安装位置、模拟加热回路与传感器对应关系、测量与控温系统软硬件配置等对应关系是否正确的一种方法。图l为热响应测试的原理结构。图1热响应测试原理结构图Fig．1Principlediagramofthermalresponsetest具体实施过程是先由热试验T艺准备确认传感器的安装位置、传感器与加热装置对应关系以及电缆接

4、线关系，然后由热试验测控系统完成软硬件配置，从而得出热响应测试对应关系，如表l所示。表1热响应测试对应关系表TableICorrespondingrelationshiptableofthemmlrespoiLsetest对应测量温度数电源地址加热装置传感器通道号据变化DYiJRlSElCHI△五DY2JR2SE2CH2△乃DY3JR3SE3CH3△死DYdJR4SE4CH4△死DY5JR5SE5CH5△乃测试时，给预定温度传感器对应的程控电源加电，并不断扫描温度传感器数据，通过对这些数据的判定来确定各种对虑关系是否正确。以

5、传感器SEl的热响应测试为例，首先驱动电源DYl输出一定电流，然后不断读取测量仪器各通道的温度数据，如果传感器SEl对应测量通道CHl的温度数据变化量△五大于某一设定值并且在所有通道温度数据中变化量最大，而其他测量通道数据变化在町预见范围内，则认为结果正常，否则要根据实际情况进行判定或检查，具体判定流程如图2所示。由热响应测试的原理可以看出，它的两项关键技术就是如何实现测控仪器的驱动和温度数据的获取与判读，以下主要介绍本程序对于以上两个功能的技术实现过程。收稿日期：2009．12．28；修回日期：2010．01．14作者简介

6、：孙兴华(1982一)，男，硕士学位。研究方向为真空热环境试验测控系统设计。E—mail：sandflying@126．com。第6期孙兴华等：真空热试验热响应测试程序设计图2热响应测试原理流程图Fig．2Principleflowchartofthermalresponsetest2关键技术的实现2．1测控仪器的驱动热响应测试所使用的测控仪器丰要是各类祥控电源和数字万用表。由丁型号的差别和生产厂家的小『一，这些测控仪器自身配备的驱动程序并／fi通用。为了实现通用化设计，本程序采用VISA(虚拟仪器软件结构)通用仪器驱动标准

7、。它利用VISA基本函数，通过对设备端口读写操作和属性控制，实现对仪器命令与数据的交换。VISA函数作为通用I／O标准，具有与仪器硬件接口、编程语言无关的特性，用户町以直接利用SCPI命令来控制基于消息基的仪器和带有SCPI命令翻译节点的仪器【11，本程序正是利用VISA这～特点来实现热响应测试中各类测控仪器的驱动。2．2温度数据的判读热响应测试结果正确与否最终要通过对测试数据的判读来完成。由于热响应测试过程中产生的主要足温度数据，数据量不是很大，判读过程也是简单的加减运算和数据排序、筛选，数据处理相对简单。充分考虑到程序界

8、面和操作简单的要求，本程序采用平时办公最常用的Excel表格作为前台界面，利用VBA(VisualBasicforApplication)代码以“宏”的形式内嵌数据处理功能函数，从而实现热响应测试过程中的数据处理和判读。VBA是Microsoft提供给应用程序员基于ActiveX技术面向对