基于虚拟仪器的航空电源测试系统
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇基于虚拟仪器的航空电源测试系统范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：介绍了一种基于虚拟仪器技术的航空电源测试系统的设计与实现。系统由硬件部分和软件部分组成，硬件部分采用高速数据采集卡实现数据的实时采集，软件部分采用模块化的设计思想，能够按照国军标的要求进行数据分析与处理。
关键词：航空电源，虚拟仪器，测试
中图分类号：TP274 文献标识码：A
0 引言
随着航空科技的发展，先进的机载设备大幅度增加，自动化程度日益提高，飞机对供电系统的依赖性越来越大，对其供电品质也就提出了更高的要求。为了验证航空电源系统的设计制造是否满足给定的要求，以及为新产品的研发和产品的维修提供依据，就必须对其性能参数进行全面系统的测试。
当前，虚拟仪器技术日益成为测试技术发展的主流。在虚拟仪器技术中，可以用功能强大的计算软件代替某些传统的测量仪器， 实现“软件即仪器”的设计思想，从而使测试系统更为简洁、灵活、方便。根据测试任务和要求，设计了基于虚拟仪器技术的航空电源测试系统。
1 系统的总体设计
航空电源测试系统是以测控计算机为核心的高速数据采集与处理的数字式测试设备，由硬件和软件两大部分组成。测控计算机是整个综合测试系统的核心，通过控制测控计算机中的软件来实现对拖动台的转速、鼓风机的风速等控制；测控计算机通过数据采集系统实现对交直流电源系统相关数据的采集，并由测控计算机进行分析与处理；最后通过控制面板将测试结果和生成报表予以显示，并根据需求进行打印。系统的总体结构图如图1 所示。
图1 系统总体结构图
图2 软件设计模块
2 系统硬件
航空电源测试系统在结构上由拖动台、油冷装置、鼓风机、数据采集系统、计算机测控系统、交直流电阻负载箱等组成，能够实现交直流电源系统的综合测试。数据采集系统主要由信号调理箱和高速数据采集卡实现对数据的调理与采集；计算机测控系统的硬件部分主要是测控计算机，该测控计算机选用较先进的工控计算机，这样可以保证实时数据采集分析、存储的需要，使得该系统具有很好实时性和较强的数据处理能力；交直流负载箱主要提供满足检测所需的直流、单相交流、三相交流的大电流负载；拖动台采用变频调速控制。在功能上测试系统由激励源、数据采集和控制处理系统、显示系统组成。激励源主要用来产生测试被测部件时，系统正常工作所需的各种输入信号；数据采集和控制处理系统主要由计算机以及配套的各种硬件共同完成对数据的采集和处理，同时对加到被测部件的各种激励进行实时控制。
3 系统软件
航空电源测试系统能够依据国军标HB6448-90、GJB181A-20O3、GJB181-86的有关规定及系统要求，对交、直流电源系统的参数进行测试，且具有自动加卸负载的功能。
该系统采用 LabVIEW作为系统开发语言，具有可视化、交互式、标准的 Windows 操作界面，很强的数据处理、数据分析功能和功能齐全的软件工具包，符合测控系统的自身特点。
航空电源测试系统的软件设计采用模块化设计方法，该系统由四个子系统构成：交流测试子系统、直流测试子系统、数据库管理子系统和系统帮助子系统。如图2所示。其中交、直流子系统不仅进行数据采集、处理、显示、回放以及对发电机转速、变频器电源等设备运行状态进行监测，还对数据库进行管理。它的程序结构层次清晰，便于今后可以进一步扩展系统的测试功能。
电源测试程序是整个系统的控制中心，它负责管理和协调各软件子模块的工作，完成测试程序的产生和执行。具体检测程序中系统支持两种 GJB 的数据检测，测试人员可以通过界面下拉菜单选择不同 GJB 标准进行测试，测试系统将按照检测人员选择的待测项目调用测试功能子系统，并生成测试报表，供检测人员参考或分析。参数测试相如图 3 所示。
4 实验应用
以三相交流稳态参数测试为例，采样率为115k，发电机A、B、C三相采集通道分别为AC115V-1，AC115V-2，AC115V-3，启动拖动台并使发电机工作。使用GJB181分析软件进行三相稳态参数分析，结果如图4所示。
5 结束语
该测试系统已经用于航空发电机性能参数的实际测试。通过实际应用发现，该系统运行可靠稳定、人机交互界面友好、功能强大、操作简单，测试结果准确可靠、精度和准确度高，各项指标均达到了工程技术的要求，具有较高的实际应用价值。■
参考文献
[1] 梁虹，吴瑞金，果占治，吴立勋.基于虚拟仪器的直升机电源综合测试系统[J].信息与电子工程. 2007，5（1）：26-30.
[2] 张树团，王晶，皮之军.通用航空电源综合测试系统设计[J].自动化与仪器仪表.2011，5：48-49.
[3] 王艳芳，张泾周，强应民，杨建库. 基于虚拟仪器的航空电源性能参数测试系统[J]. 计算机测量与控制. 2007，15（12）：1695-1697