基于PXI總線的某型舵系統(tǒng)檢測設(shè)備設(shè)計(jì)
3 硬件設(shè)計(jì)
3.1 測試平臺
PXI平臺是一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動化應(yīng)用量身定制的模塊化儀器平臺,具備機(jī)械、電氣、軟件等多方面的專業(yè)特性。充分利用了當(dāng)前最普及的臺式計(jì)算機(jī)高速標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)一PCI,是compactPCI規(guī)范的擴(kuò)展,是以CompactPCI為基礎(chǔ)再加上一些特有的信號組合而成的一個(gè)架構(gòu),繼承了PCI的電氣信號,擁有如PCI bus的極高傳輸數(shù)據(jù)的能力。
PXI產(chǎn)品具有級別更高、定義更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境一致性指標(biāo),符合工業(yè)環(huán)境下振動、撞擊、溫度與濕度的極限條件,尺寸上,4U的PXI機(jī)箱比絕大多數(shù)的臺式機(jī)或工業(yè)計(jì)算機(jī)平臺更加緊湊,這對于狹小環(huán)境下的測試來說是一項(xiàng)重要的特性。
PXI模塊化、前插式結(jié)構(gòu)給維護(hù)和升級帶來極大的便利,如果系統(tǒng)中的一個(gè)模塊需要修理,工程師可以將其取出而不影響其他模塊,模塊化減少的停機(jī)時(shí)間降低了系統(tǒng)壽命內(nèi)的維護(hù)成本。
3.2 板卡選擇
數(shù)據(jù)采集采用高速數(shù)據(jù)采集卡PXI-6254,D/A轉(zhuǎn)換采用轉(zhuǎn)換模塊PXI45713。
3.3 調(diào)理電路設(shè)計(jì)
調(diào)理模塊完成直流電源以及各路所需信號的幅值調(diào)理。調(diào)理原理示意圖如圖3所示。
3.4 保護(hù)設(shè)計(jì)
檢測臺電源的輸入、輸出設(shè)計(jì)有瞬間熔斷保險(xiǎn)絲,具有電過載保護(hù)功能,電纜、電纜組件的布局和接線應(yīng)保證外露接頭不帶電,以防意外短路,并且電連接器應(yīng)有防插錯(cuò)設(shè)計(jì)。
3.5 計(jì)量接口設(shè)計(jì)
配置電源和信號的專用檢測、計(jì)量接口,通過對該接口信號的測量,可以對設(shè)備進(jìn)行計(jì)量、鑒定和故障定位。
3.6 電磁兼容性設(shè)計(jì)
(1)電路板采用多層板設(shè)計(jì),將電源層和地層分別單獨(dú)敷設(shè);
(2)印刷板設(shè)計(jì)布局:
元器件的位置應(yīng)按電源電壓、數(shù)字及模擬電路、電流大小等進(jìn)行分組,以免相互干擾,所有連接器應(yīng)安排在印刷電路板的一側(cè),盡量避免從兩側(cè)引出電纜,減少共模輻射;
(3)線路板的布線線寬不要突變,導(dǎo)線不要突然拐角;
(4)采用屏蔽電纜,并且電纜布線應(yīng)按照傳輸信號的強(qiáng)弱進(jìn)行分類歸并,以便使可能發(fā)生的串?dāng)_減少到最小。
(5)在控制線進(jìn)入印尉板的入口處加接R-C去耦電路,以便消除長線傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。
4 軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件描述
開發(fā)軟件采用NI LabVIEW 2009,它是一種真正意義上的圖形化編程語言,采用工程技術(shù)人員所熟悉的術(shù)語和圖形化符號代替常規(guī)的文本語言編程,具有界面友好、操作簡單、開發(fā)周期短等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的仿真、數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測量分析和數(shù)據(jù)顯示等方面,在各大公司、科研機(jī)構(gòu)日益普及,得到廣泛應(yīng)用。
軟件的輸入主要為檢測人員錄入的數(shù)據(jù)、用戶輸入的操作指令及相關(guān)的項(xiàng)目檢測結(jié)果。對于測試的實(shí)現(xiàn),將應(yīng)完成的測試步驟及正常的參數(shù)結(jié)果范圍等信息提前保存,在測試過程中根據(jù)測試步驟產(chǎn)生控制條件加載指令,完成各測試步驟后,讀取測試結(jié)果信息,將測試值與正常的參數(shù)結(jié)果范圍進(jìn)行分析比較,從而確定該步驟是否通過。
軟件的輸出主要采用測試數(shù)據(jù)庫,包括以下內(nèi)容:檢測時(shí)間、人員、檢測對象序列號、參數(shù)名稱、數(shù)值、測量參數(shù)的參考值及可能的故障部件等測試結(jié)果信息,并提供相應(yīng)的格式進(jìn)行打印預(yù)覽和打印輸出。
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