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1、60计量与测试技术!2011年第38卷第1期基于LabVIEW的位标器性能测试系统CoordinatorPerformanceTestingSystembaseonLabVIEW张鹏赵剡(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191)摘要:位标器是导弹的重要组成部分,其性能直接影响导弹的性能,故在位标器交付使用前应对其性能进行测试及时发现问题。本系统以LabVIEW为软件开发平台,以工控机及NI-PCI-6259数据采集卡为硬件平台,研究开发了一套位标器性能测试系统。该系统不但能完成位标器的测试参数设置、陀螺转子及
2、探测器噪声相关参数测试,同时本系统还具有测试数据存储、回读等功能。对测试过程中的主要信号可图形化显示,人机界面友好,通过试验验证及现场测试,本系统灵活、可靠,可顺利完成位标器相关指标的性能测试,对位标器是否合格做出准确判断。关键词:位标器;测试系统;LabVIEW1系统设计统要求。三台电源通过网口和工控机相连实现程控。电11系统整体结构源参数设定功能通过调用电源驱动提供的IVI函数设定本测试系统结构框图如图1所示,陀螺转子被测信电源负载的最大输出电流,以达到短路保护。号经调理后由数据采集卡采样传送至工控机,由LabVIEW实时读取、分析并
3、显示,同时LabVIEW也可通过数据采集卡生成进动信号驱动陀螺转子向指定位置进动。位标器探测器噪声直接由数字多用表测量,通过串口传送到工控机,由LabVIEW读取,显示。图2系统功能框图(2)位标器测量合格范围设定:此功能用来设定测试结果的合格范围。系统将输入的技术指标以LabVIEW中簇的数据结构存在配置文件,图1系统框图在结果判定时调用此配置文件。12系统功能模块22位标器性能测试本系统要实现位标器性能测试功能,主要包括参数(1)位标器陀螺转子性能测试设定、位标器信号测试、数据存储回读三大模块。参数设位标器陀螺转子由永磁转子和线
4、圈组件组成。其中定主要实现电源参数设定,如最大电压,电流等;位标器线圈组件又包括起转组件、稳速线圈、检测线圈和基准线测试合格范围设定,用来判定位标器性能是否合格。位圈。陀螺转子以一定的转速旋转时起转组件、稳速线圈、标器信号测试模块是本系统的主要功能模块,包括对陀基准线圈受到永磁转子的磁场作用产生正弦变化的电压螺转子性能测试、探测器噪声测试。本系统还设计了数信号,该信号即为陀螺转子的被测信号。据的存储和回读功能,以方便查询历史数据和对产品进陀螺转子信号测试一步分析。系统的功能框图如图2所示。系统要求信号采集采样率大于40k/s,测量精度为2系
5、统功能实现001V,频率的测量误差不大于01Hz。所采用的NI公司21参数设定的PCI-6259多功能数据采集卡具有32路模拟输入、采(1)电源参数设定样精度达到16位、最高采样率为125MS/s,同时还有4系统要求提供两路(0~40)V,额定电流8A,四路(0路、16bit、28MS/s模拟输出通道,可满足本系统要求。~35)V,额定电流5A电源,同时具有短路保护功能。本系统通过LabVIEW中的DAQ功能来实现对数据采系统采用一台AgilentN6702和两台Agilent6643来达成系集卡的配置和数据的采集。程序框图如图3所
6、示,具体张鹏等:基于LabVIEW的位标器性能测试系统61实现步骤如图3所示:的启动时间。陀螺启动过程如图5所示:图3数据采集程序图4陀螺转子进动控制框图调用DAQmxCreateVirtualChannel.vi,创建并配置一个用于模拟输输入的通道。∀调用DAQmxTiming.vi,此vi的功能是配置采样时钟,需要配置的参数为:采样模式,采样率,采样点数。由于此vi的参数配置十分关键故详细说明:采样模式:有限采样(FiniteSamples)即每次运行到电压读取vi时采集有限个点;连续采样(ContinuousSamples
7、)即数据采集卡连续采集,将采集的数据先存放至图5陀螺启动时间示意图缓存中,然后传送至工控机,这样所采集的数据时间坐标陀螺转子停止惯性时间为陀螺断电到陀螺转速小于是连续的,一旦程序延迟导致缓存溢出程序就会报错。50Hz的时间。采样点:对于有限采样(FiniteSamples)模式,采样点(4)探测器噪声测试指每个通道每次获取的采样点的个数,而对于连续采样由于探测器的噪声强度是(0~100)毫伏,要求测量模式,这个指标用来取定缓存的大小。精度达到01毫伏。系统采用Agilent34970多功能数字#调用DAQmxStartTask.vi,驱动硬
8、件,开始数据采多用表直接测量探测器噪声,Agilent34970对探测器噪声测量的方法为:没有外部能量进入探测器系统时,用数集。字多用表测量探测器输出
