高速数字化仪在电子时间引信通用测试系统中的应用

应用领域

电子时间引信及装定器产品测试应用

挑战

传统的电子时间引信测试系统功能简单，集成化程度低，需借助各种通用测试设备辅助完成，操作复杂，测试效率低下，测试精度受人为因素影响较大。随着引信性能和功能的逐渐提高，现有的测试手段已无法满足使用要求。因此提出了建立高性能电子时间引信通用测试系统的设想，该测试系统采取通用化、模块化、集成化的设计思路，具有操作简便、测量精度高、采购成本低、升级简单、携带方便的优点，实现了全自动引信测试、数据统计、性能分析等功能，使电子时间引信性能测试系统的技术水平有了质的提高。

解决方案

电子时间引信通用测试系统使用工业控制计算机为系统开发平台，使用凌华科技的PCI-9846高速数字化仪作为信号采集模块，使用图形化编程软件 LabVIEW进行测试过程的控制、数据的分析判断和用户界面的开发，配合PCI-7230隔离数字输入输出卡、PCI-7250继电器输出卡等信号控制模块、专用信号调理电路、数字程控电源，实现了通用化、模块化的电子时间引信自动化测试系统，可完成电子时间引信产品的装定波形、工作电压、电流、功耗、输入输出信号等电性能的实时测量与评估。

电子时间引信是一种使用比较广泛的引信产品，用来为子母式弹药的母弹开舱提供控制信号，是远程压制武器系统的主要装备。电子时间引信作为一种高度集成的电子引信，其工作性能必须经过严格的测试，才能提供用户使用。所以各种电子时间引信产品均配备有专用的测试仪器完成性能测试，但过去采用的传统仪器测试模式随着电子时间引信技术的发展，暴露出了效率低、精度差和检出率低等问题，而且各种型号电子时间引信的测试设备之间不具备通用性和互换性，因此急需设计一种新的通用测试系统来解决这些问题。

1 电子时间引信的工作原理及测试系统要求

电子时间引信是用来为子母式弹药提供起爆发火信号的部件，其工作原理为：弹药发射前首先由参数装定器为其装定火控系统解算出的开舱作用时间，弹药发射后，电子时间引信以发射时刻为起点开始计时，当计时到预先装定的作用时间后，输出开舱点火信号给战斗部，完成弹药起爆。

根据电子时间引信的工作原理，对通用测试系统的基本要求如下：

提供多路可调直流稳压电源，为电子时间引信和装定器提供工作电源。

提供控制装定器工作的模拟火控信号。

可按照实际工作时序控制电子时间引信和装定器工作。

可提供模拟时间修改信号。

可为被测产品提供模拟负载。

可以采集多路模拟信号和数字信号。

可对测试数据分析处理、显示、存储并自动生成测试报表，包括作用时间、工作电压、工作电流、点火信号幅度、故障状态等。

2 方案设计

根据原有电子时间引信测试系统的不足，希望新的测试方案能达到如下效果：

高集成度，尽量减少占用空间，便于移动。

自动化，尽量减少人为因素对产品测试结果带来的影响。

通用性，可适应不同型号的电子时间引信及装定器产品的测试，减少重复开发工作。

高效率，单发产品的测试时间尽可能的短，以适应大批量生产的使用要求。

高检出率，对被测产品的中间参数也可以进行测试，提高覆盖率。

根据电子时间引信的工作特点和自动化、通用化的使用要求，虚拟仪器技术十分符合方案要求，并且能够较好地达到方案预期的效果。凌华科技公司有着丰富的虚拟仪器测试测量产品线，可以给我们提供较大的选择空间，LabVIEW是一种易学易用的开发软件，可以利用它快速、简便地开发出复杂、并行、有效并且易于操作的测试系统。为了降低系统的成本，我们决定选择选用工控机加PCI板卡的方式，并通过扩展USB端口、串口、及其它模块单元进行数据交互和测试，在LabVIEW软件平台下开发新的测试系统。总体方案设计如图1所示，其中：

图1总体方案框图

数字程控电源用来为被测电子时间引信和装定器提供工作电源，具有4路可编程和4路固定电压输出，输出电压范围为-12V～+36V，工控机算机通过串行接口，可对其进行编程，使其输出电压满足不同型号电子时间引信和装定器的工作电源要求。

对于装定信号、启动信号、点火信号、工作电压、工作电流等引信输入输出信号的波形监控，都由PCI-9846高速数字化仪来进行采集。

电子时间引信和装定器的启动控制、模式控制等数字控制信号，以及对引信和装定器工作过程中的各类中间信号的监测，由PCI-7230隔离数字输入输出卡来完成。

提供给被测产品的工作电源由PCI-7250继电器输出卡通过继电器进行控制输出。

信号调理电路主要是将被测电子时间引信和装定器的各类信号调理到测试板卡所能接受的范围。如信号上拉、下拉匹配;各类开关常开、常闭触点匹配;模拟、数字、脉冲电平电压调制;信号滤波、放大等调制。

被测产品和通用测试系统之间通过专用测试电缆连接，当测试不同型号的电子时间引信和装定器产品时，只需更换测试电缆和调用相应的测试软件及参数设置就可以了。