高速數字化儀在電子時間引信通用測試系統中的應用

應用領域

電子時間引信及裝定器產品測試應用

挑戰

傳統的電子時間引信測試系統功能簡單，集成化程度低，需借助各種通用測試設備輔助完成，操作復雜，測試效率低下，測試精度受人為因素影響較大。隨著引信性能和功能的逐漸提高，現有的測試手段已無法滿足使用要求。因此提出了建立高性能電子時間引信通用測試系統的設想，該測試系統采取通用化、模塊化、集成化的設計思路，具有操作簡便、測量精度高、采購成本低、升級簡單、攜帶方便的優點，實現了全自動引信測試、數據統計、性能分析等功能，使電子時間引信性能測試系統的技術水平有了質的提高。

解決方案

電子時間引信通用測試系統使用工業控制計算機為系統開發平臺，使用凌華科技的PCI-9846高速數字化儀作為信號采集模塊，使用圖形化編程軟件 LabVIEW進行測試過程的控制、數據的分析判斷和用戶界面的開發，配合PCI-7230隔離數字輸入輸出卡、PCI-7250繼電器輸出卡等信號控制模塊、專用信號調理電路、數字程控電源，實現了通用化、模塊化的電子時間引信自動化測試系統，可完成電子時間引信產品的裝定波形、工作電壓、電流、功耗、輸入輸出信號等電性能的實時測量與評估。

電子時間引信是一種使用比較廣泛的引信產品，用來為子母式彈藥的母彈開艙提供控制信號，是遠程壓制武器系統的主要裝備。電子時間引信作為一種高度集成的電子引信，其工作性能必須經過嚴格的測試，才能提供用戶使用。所以各種電子時間引信產品均配備有專用的測試儀器完成性能測試，但過去采用的傳統儀器測試模式隨著電子時間引信技術的發展，暴露出了效率低、精度差和檢出率低等問題，而且各種型號電子時間引信的測試設備之間不具備通用性和互換性，因此急需設計一種新的通用測試系統來解決這些問題。

1 電子時間引信的工作原理及測試系統要求

電子時間引信是用來為子母式彈藥提供起爆發火信號的部件，其工作原理為：彈藥發射前首先由參數裝定器為其裝定火控系統解算出的開艙作用時間，彈藥發射后，電子時間引信以發射時刻為起點開始計時，當計時到預先裝定的作用時間后，輸出開艙點火信號給戰斗部，完成彈藥起爆。

根據電子時間引信的工作原理，對通用測試系統的基本要求如下：

提供多路可調直流穩壓電源，為電子時間引信和裝定器提供工作電源。

提供控制裝定器工作的模擬火控信號。

可按照實際工作時序控制電子時間引信和裝定器工作。

可提供模擬時間修改信號。

可為被測產品提供模擬負載。

可以采集多路模擬信號和數字信號。

可對測試數據分析處理、顯示、存儲并自動生成測試報表，包括作用時間、工作電壓、工作電流、點火信號幅度、故障狀態等。

2 方案設計

根據原有電子時間引信測試系統的不足，希望新的測試方案能達到如下效果：

高集成度，盡量減少占用空間，便于移動。

自動化，盡量減少人為因素對產品測試結果帶來的影響。

通用性，可適應不同型號的電子時間引信及裝定器產品的測試，減少重復開發工作。

高效率，單發產品的測試時間盡可能的短，以適應大批量生產的使用要求。

高檢出率，對被測產品的中間參數也可以進行測試，提高覆蓋率。

根據電子時間引信的工作特點和自動化、通用化的使用要求，虛擬儀器技術十分符合方案要求，并且能夠較好地達到方案預期的效果。凌華科技公司有著豐富的虛擬儀器測試測量產品線，可以給我們提供較大的選擇空間，LabVIEW是一種易學易用的開發軟件，可以利用它快速、簡便地開發出復雜、并行、有效并且易于操作的測試系統。為了降低系統的成本，我們決定選擇選用工控機加PCI板卡的方式，并通過擴展USB端口、串口、及其它模塊單元進行數據交互和測試，在LabVIEW軟件平臺下開發新的測試系統。總體方案設計如圖1所示，其中：

圖1總體方案框圖

數字程控電源用來為被測電子時間引信和裝定器提供工作電源，具有4路可編程和4路固定電壓輸出，輸出電壓范圍為-12V～+36V，工控機算機通過串行接口，可對其進行編程，使其輸出電壓滿足不同型號電子時間引信和裝定器的工作電源要求。

對于裝定信號、啟動信號、點火信號、工作電壓、工作電流等引信輸入輸出信號的波形監控，都由PCI-9846高速數字化儀來進行采集。

電子時間引信和裝定器的啟動控制、模式控制等數字控制信號，以及對引信和裝定器工作過程中的各類中間信號的監測，由PCI-7230隔離數字輸入輸出卡來完成。

提供給被測產品的工作電源由PCI-7250繼電器輸出卡通過繼電器進行控制輸出。

信號調理電路主要是將被測電子時間引信和裝定器的各類信號調理到測試板卡所能接受的范圍。如信號上拉、下拉匹配;各類開關常開、常閉觸點匹配;模擬、數字、脈沖電平電壓調制;信號濾波、放大等調制。

被測產品和通用測試系統之間通過專用測試電纜連接，當測試不同型號的電子時間引信和裝定器產品時，只需更換測試電纜和調用相應的測試軟件及參數設置就可以了。