冗余伺服機構自動化測試系統

　　電源信號調理卡：主要用于對供電DC電源和中頻電源的電流進行信號轉換，并進行過壓、欠壓、過流保護，由于DC電源和中頻電源在啟動機箱中已經經過霍爾傳感器的轉換，信號已經為電壓信號，故該卡主要完成電壓信號放大。

　　信號調理卡1：主要用于為伺服機構充氣壓力傳感器、油面電位器、入口壓力傳感器遙控電壓提供精準的參考電壓源。電壓源電壓可調且有一定功率，該板卡中采用電源管理芯片完成信號調理。

　　信號調理卡2：主要用于為充氣壓力傳感器、油面電位器、入口壓力傳感器的遙測電壓信號進行調理，以滿足多功能卡6232 1 AD采樣電路接口的要求。同時完成對各級伺服機構控制信號、采集信號的切換。

　　1.2 測試系統軟件設計

　　軟件安裝的驅動及插件模塊有： DAQmx 9.4、Report generation toolkit、Database connectivity toolkit。

　　軟件主要實現了對各種伺服機構在空載、負載、大泵空載狀態下的自動化測試，測試項目包括：建壓時間、極性測試、零漂、開環速度、位置回環、動態、磨合壽命、反饋電壓、監測、筆錄儀、連續測試等測試項目^[3]。測試完成后，軟件自動生成Word報表和Excel報表，設置軟件文件保護密碼。報表名字和保存路徑由操作人員指定。測試報告完整保存測試數據和計算參數，報表保存過程中，自動完成對相應測試數據的自動判讀，并把超差數據自動標紅。軟件在測試過程中實時存儲了測試數據，數據文件的格式為TDMS格式，操作人員可在筆錄儀模塊中回放歷史數據，查看產品的性能表現情況。軟件設計框圖如圖3所示。

　　軟件采用動態加載模塊的方式設計，模塊是構成軟件的一部分，是具有獨立功能，具有一致的輸入、輸出接口的單元。模塊化的軟件設計結構可以提高軟件質量、縮短開發周期。大量重用已有的經過試驗、生產和市場驗證的模塊，可以降低設計風險，提高軟件的可靠性。模塊實現軟件功能的分離和隔離，使問題的發現和設計的改進變得容易，模塊實現功能的抽象和實現分離，使設計人員容易掌握軟件全局，同時設計人員可以屏蔽掉與本領域無關的細節，從而關注更高層次的設計邏輯。模塊功能的獨立性和接口的一致性，使模塊研究更加專業化和深入，可以不斷通過升級模塊自身性能來提高軟件的整體性能和可靠性，而不影響到軟件中的其他模塊^[4]。

　　軟件各個模塊設計完成后，各個測試項目獨立調用多功能板卡DO輸出、多功能板卡AD采樣、多功能板卡AO輸出模塊(以上三個模塊簡稱硬件模塊)，各個測試項目之間沒有任何耦合性，硬件模塊之間也沒有耦合性。多功能板卡DO輸出模塊通過隊列方式接收指令，可接收產品類型+測試狀態+開環/閉環的指令，然后按照指令進行相應的硬件操作。輸出完成后，該模塊發送完成消息給Caller。多功能板卡AO輸出模塊通過隊列方式接收指令，可接收電流值+直流、電流值+交流+頻率+信號類型、電流值+交流+頻率+信號類型+載波電流值+交流+頻率的指令，輸出完成后，該模塊發送完成消息給Caller。多功能板卡AD模塊通過隊列方式接收指令，可接收原始數據的指令。輸出完成后，該模塊發送完成消息給Caller。硬件模塊的功能可根據需求增加，測試項目與硬件模塊之間的測試消息也可根據需求不斷變化。模塊的擴展不受限制。