一种便携式飞机供电品质测试系统及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种飞机供电品质测试系统及方法。
【背景技术】
[0002]飞机电源系统是飞机重要的平台系统，负责向全机用电设备提供符合要求的交直流电能，为了保证供电和用电设备的协调统一，在飞机设计中必需严格按照GJB181A飞机供电特性的要求限制飞机供电和用电设备。随着使用时间的增长，飞机的供电特性会发生变化，为了能够及时发现这一隐患，就需要对飞机供电特性进行检测。由于国军标规定的供电参数很多，传统的仪器仪表无法实现，必需利用计算机测控方式来实现。为满足测试要求，需采取对供电波形进行记录，然后再对获得的波形进行分析，得到供电特性的分析结论。基于此要求，严格按照供电特性进行测试的方式大多在修理厂、实验室离位进行，很少有在飞机原位使用的供电特性原位测试仪。
[0003]目前，在原位开展飞机供电品质测试，常规的方法是利用波形记录器记录供电波形，然后将波形记录器记录的波形数据下载到笔记本或台式计算机中，再利用计算机进行数据分析，得到飞机供电品质特性参数。高速波形记录器成本较高，且波形记录器都是通用化设计，并未针对飞机供电特点进行设计，另一方面，还需要配合计算机使用，工作效率低。手持式供电品质测试仪一般针对工频50Hz交流电进行测试，无法满足飞机中频400Hz交流电的要求，并且，即便是达到了 400Hz交流电的测试技术要求，相关的供电品质参数也并未按照国军标进行计算，使用灵活性受到限制。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于:提供一种便携式飞机供电品质测试系统及方法，可以实现飞机供电品质原位在线检测。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种便携式飞机供电品质测试系统，其特征在于:包括主机、鳄鱼夹、电流传感器、外设以及配套电缆；主机包括PC104计算机、多通道同步采集卡、电压调理电路板、显示器、开关电源、电流检定接口、电压检定接口、电流输入接口、电压输入接口、固态硬盘、风扇；PC104计算机通过PC/104-Plus接口与多通道同步采集卡连接，通过VGA接口与显示器连接；PC104计算机通过SATA接口与固态硬盘连接；多通道同步采集卡通过电流检定接口采集电流检定信号；多通道同步采集卡依次通过电压调理电路板和电压检定接口采集电压检定信号；多通道同步采集卡依次通过电压调理电路板、电压输入接口、鳄鱼夹采集被测电压；多通道同步采集卡依次通过电流输入接口、电流传感器采集被测电流；外设通过USB接口与PC104计算机进行连接和数据交互；开关电源分别给PC104计算机、固态硬盘、显示器、风扇和电流输入接口提供所需的电源。
[0007]作为本发明的改进，所述的主机的机箱采用铝合金机箱；所述机箱的内腔安装一个L型铝板，L型铝板的底部固定在机箱底部，L型铝板左侧安装有电压调理电路板，L型铝板右侧依次安装固态硬盘、多通道同步采集卡、PC104计算机、风扇。
[0008]作为本发明的进一步改进，将多通道同步采集卡置于底部，PC104计算机位于顶部的方式；L型铝板右侧从底部到顶部依次安装固态硬盘、多通道同步采集卡、PC104计算机、风扇；将风扇单独用固定螺杆固定在L型铝板上，并在固定螺杆与L型铝板连接处增加塑料垫片减弱风扇振动对铝板的影响。
[0009]作为本发明的更进一步改进，在PC104计算机和风扇之间加装铜散热器。
[0010]作为本发明的又进一步改进，PC104计算机采用的是ADLINK的CM 745单板计算机，CPU为Intel ATOM D525，2G RAM，板载4G NAND，固态硬盘128G ;所述的多通道同步采集卡使用的是北京中泰公司的ZTIC PL2346B同步采样卡。
[0011]—种用便携式飞机供电品质测试系统进行长时间波形记录和存储的方法，其特征在于包括如下步骤:
[0012]步骤一:被测设备编号、记录文件列表、存储次数及被测参数变量初始化；
[0013]步骤二:获取多通道同步采集卡信息；
[0014]步骤三:设定采集速率的1/2作为采集中断信号；
[0015]步骤四:选择采集卡单通道采集频率:50kHz、100kHz或200kHz ；
[0016]步骤五:设定AD采集范围为±5V ；
[0017]步骤六:设定多通道同步采集卡的前10路工作；
[0018]步骤七:启动采集卡采集；
[0019]步骤八:当单通道的采集数据数量达到采集频率值的1/2时，进行数据存储，否则返回步骤七。
[0020]与现有技术相比，本发明的优点在于:
[0021](1)硬件结构体积小，环境适应性好，满足飞机外场使用要求；且通过合理的布局，系统的维护性好，扩展性强，设计方案具有很强的可移植性；
[0022](2)软件部分能实现长时高速波形记录功能，波形文件数据完整，记录时间可达60分钟，整个过程中计算机无死机现象，满足了使用要求；
[0023](3) 一机多能，既能实现供电品质在线检测，又可实现波形记录，兼有传统仪器和波形记录仪的双重功能，且波形数据回放可直接在本机完成，无需将数据导出使用，使用方便；
[0024](4)本发明内部采用的器件绝大多数均为市场成熟产品，设计方案的可行性好，可靠性高，能够克服飞机外场温度变化剧烈、震动性强的不利环境因素；
[0025](5)通过合理的内部布局设计，保证了系统整体体积小，散热好，能够避免结构紧凑带来散热差，功能单一等缺陷；
[0026](6)采用通用计算机测控平台，本发明的扩展性强，可根据实际使用需求，修改完善测试软件，提高本发明的适用性。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本发明的便携式飞机供电品质测试系统硬件组成结构框图；
[0029]图2是本发明的L型铝板外形示意图；
[0030]图3是本发明的L型铝板上主要设备的分布图；
[0031]图4是本发明的核心部分在L型铝板上的堆叠结构；
[0032]图5是本发明的电压调理电路板的交流电压调理电路图；
[0033]图6是本发明的电压调理电路板的直流电压调理电路图；
[0034]图7是本发明的一种利用便携式飞机供电品质测试系统进行长时间波形记录和存储的方法流程图；
[0035]图8是本发明的波形数据文件分割及存储数据流程图。
【具体实施方式】
[0036]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]图1是本发明的便携式飞机供电品质测试系统硬件组成结构框图。图1中，虚线框所示部分为主机1，主机1是整个系统的核心部分，除主机1外，还有鳄鱼夹2(即电压探头)、电流传感器3 (即电流探头)、外设4和配套电缆(配套电缆属现有技术，图中未显示)。主机系统采用PC104总线架构。PC104是专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线，其尺寸结构小，仅为96 X 90mm,连接方式采用堆栈式连接，连接可靠，驱动功率小，这些特性充分适应该测试设备便携性的需求。采用PC104架构，可采用通用PC的软件平台，系统的拓展性好，并且能够充分利用现有计算机测控技术的优势，加速产品设计速度，并且后期的升级维护也非常方便。
[0038]如图1所示，主机1包括PC104计算机11、多通道同步采集卡12、电压调理电路板13、显示器14、开关电源15、电流检定接口 16、电压检定接口 17、电流输入接口 18、电压输入接口 19、固态硬盘110、风扇111 ;PC104计算机11通过PC/104-Plus接口与多通道同步采集卡12连