专利名称：测试系统自诊断仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域，适用于各类测试系统、测试设备的功能、状态、线路等检测与故障排查，本测试系统自诊断仪主要是针对一种固体火箭发动机地面试验测试系统而设计的，对于其它测试系统或测试设备可采用相同的设计思路和方法进行设计。
背景技术：
一方面，就现有测试系统与传感器的连接是处于一个封闭的连接状态，没有任何测量点，无法实现在线测量，一旦出现故障，只能断开与传感器的连接进行故障的排查，然而这种状态与原有的连接传感器的工作状态已经不一样了，不利于故障的快速排查，并且对于故障的真实原因也不易被发现；另一方面，对于试验前测试系统的线路、通道的工作状态的检查与筛选等准备工作也缺乏有效而可靠的手段，不利于试验前或测试系统工作之前的充分的准备工作，无法有效地保证测试系统的正常工作。
实用新型内容针对以上工作中存在的问题、弊端及诸多工作不便，设计了一种固体火箭发动机地面试验测试系统自诊断仪，目的是为了更好地保证测试系统的正常工作，一旦出现故障能及时排查，而且更便 于工作的进行，进一步提高工作效率，提高测试的可靠性。本实用新型涵盖了测试技术、软件技术、控制技术等，通过对测试中所使用的几项功能、测试系统的内部结构、测试用的各类软件的控制、测量原理、已经或可能出现的故障等的分析研究，进行硬件设计、制作、安装、调试等。本实用新型为一种固体火箭发动机地面试验测试系统自诊断仪，在测试系统与传感器在线连接状态下，打破原有封闭的测量回路，从室内测量通道与室外测量线路连接处断开，接入该自诊断仪，在保证不影响测量状态与测量线路的前提下进行测试系统及测量线路的实时检测、实时故障查找与排除。该自诊断仪包括输入输出测试参数通道检测模块、模拟传感器检测模块、标定室内室外线路检测模块、测试系统继电器板及其线路的检测模块、开关量信号室内室外线路检测模块和电源输入模块。所述输入输出测试通道检测模块的输入端和输出端是七芯接插件，并设有多个通道接线柱。所述模拟传感器检测模块模拟全桥式电阻传感器，四个桥臂中三个电阻固定，另一个为可调电阻，通过调节此电阻来模拟传感器的物理量变化。所述标定室内室外线路检测模块,其中室内线路检测电路一端为七芯接插件，另一端为标定按钮和标定指示灯；其中室外线路检测电路一端为多个通道接线柱，另一端为七芯接插件。所述测试系统继电器板及其线路的检测模块，一端为七芯接插件，另一端为常开触点指示灯和常闭触点指示灯以及引入的直流电压。所述开关量信号室内室外线路检测模块，其中室内检测电路一端为七芯接插件，另一端为两个按钮；其中室外检测电路一端为多个通道接线柱，另一端为七芯接插件。所述电源输入模块，用于为所述测试系统继电器板及其线路的检测模块提供电源。所述各功能模块集装在外壳内，其中外壳前面板和后面板分别安装七芯接插件，用于连接测试系统的输入输出线路，上面板包括各项功能模块的需要安装的接线柱、按钮、指示灯、可调电阻，所述每个模块的接线柱分别和相应输入输出接插件是一一对应连接的。该自诊断仪包括三个输入输出测试通道检测模块，当测试线路出现故障时，将原有封闭测试线路从接插件连接处断开，分别接到三路测试通道的任意一路的输入口和输出口，并在所述通道的接线柱对测试线路的每一线芯进行测量，在线检测激励供电、传感器输出信号，从而判断故障原因。除此以外还可进行其它相关的控制与测量状态与线路的检测，比如模拟传感器检测模块可以进行测试通道的筛选，标定室内、室外线路检测模块可以检测传感器标定线路与状态是否正常，测试系统继电器板及线路检测模块可以检测控制线路的好坏，开关量信号室内室外线路检测模块可以检测像喷管堵片信号这类的开关量信号测量线路与状态的好坏，根据检测结果可准确定位其故障点所在。
图1三个输 入输出测试参数通道检测模块连接图。其中输入1、2、3和输出1、2、3分别为七芯接插件，下部虚线框内1、2、3、4、5为上面板上安装的五个相应通道的接线柱。图2模拟传感器检测模块连接图。图中左端为七芯接插件，右端为一全桥电路，三个固定电阻和一个安装于上面板的可调电位器。图3标定室内、室外线路检测模块连接图。上图为室内线路检查电路，其左端为七芯接插件，右端为安装于上面板的标定按钮和标定指示灯；下图为室外线路检查电路，其左端虚线框内1、2、3、4、5为上面板上安装的五个相应通道的接线柱，右端为七芯接插件。图4测试系统继电器板及线路检测模块连接图。图中左端为七芯接插件，右端为安装于上面板的常开触点指示灯和常闭触点指示灯以及引入的直流电压。图5开关量信号室内室外线路检测模块连接图。图中上图为室内检测电路，其左端为七芯接插件，右端为安装于上面板的两个按钮；下图为室外检测电路，其左端虚线框内
1、2、3、4、5为上面板上安装的五个相应通道的接线柱，右端为七芯接插件。图6电源输入线路连接图。图7本实用新型的固体火箭发动机地面试验测试系统自诊断仪外观图，包括上面板外观图、前面板外观图、后面板外观图。图8本实用新型的固体火箭发动机地面试验测试系统自诊断仪原理框图，包含了以上几个模块原理框图，其中万用表为主要检测仪表，试验台体发动机上安装有测量各种参数的传感器等。
具体实施方式
以下结合附图及具体实例对本发明做出详细说明。在设计过程中，首先分析测试过程中的种种不便、弊端等，根据工作需求确定功能，具体功能大致有以下几种:(I)实时检测测控系统与传感器连接情况与状态，增加测量点，便于排查故障。(2)检测并筛选测控系统的各个工作通道。(3)检测传感器及传输线路的状态与好坏。[0021](4)输入接测控系统，输出直接接传感器进行全面的系统工作状态的检查及通道的筛选。(5)各种测量参数通道的线路检查。(6)模拟传感器，便于在无传感器或传感器出故障的条件下使用，更好地检测测控系统的状态。(7)标定线路的检测。(8)测控系统继电器板及其线路的检测。(9)开关量信号及线路的检测。根据要实现的功能进行硬件设计，绘制电路图和外壳加工图，然后进行组装、调试，如图8所示。(1)三个输入输出测试参数通道检测模块实施方式。设计硬件电路时要考虑到既不能改变原有测试线路，不能影响原有测试数据的准确性，又要给测量留有可插入的测量点。因此设计一个输入接口和一个输出接口，接点定义相同并一一连接，不会影响室内外电缆的连接，同时面板应有相应各点的测试口，共设计了三路测试通道，电路图见图1。如图8所示，当测试线路出现故障时，只需将原有封闭测试线路从接插件连接处断开，分别接到测试系统自诊断仪的三路测试通道的任意一路(前后面板的输入和输出接插件)，比如输入I和输出1，这样就可以在上面板的相应通道的接线柱用万用表对测试线路的每一线芯进行测量，可以在线检测激励供电、传感器输出信号，从而可以判断故障原因 。(2)模拟传感器检测模块实施方式。在无传感器的条件下为进行通道的筛选，设计一个传感器模拟器，主要是模拟全桥式电阻传感器，四个桥臂中三个电阻固定，另一个为可调电阻，通过调节此电阻来模拟传感器的物理量变化，电路图见图2。如图8所示，系统检测或通道筛选时，将测试系统的待测通道接到测试系统自诊断仪前面板的模拟传感器接插件上，通过调节可调电位器可以检测测试系统的零点平衡情况和信号变化情况，从而可以判断该测试通道的可用性。(3)标定室内、室外线路检测模块实施方式。为检测传感器标定线路，根据实际使用情况设计了传感器标定室内室外线路检查电路，电路图见图3，其中开关为标定按钮，用于发送标定信号，按下标定按钮表明标定点值已加好，触发采集系统对此值进行采集；灯泡为标定值采集完毕指示灯，用于通知标定操作人员加载的标定值已采集完毕，可以加载下一标定点值。室外线路检查电路可对台体标定线路及标定盒进行开放式检测。如图3、图8所示，当标定线路出现故障或需要检测时，首先检查室内线路，将测试系统标定控制线接入到测试系统自诊断仪前面板的标定检测接插件上，测试系统运行标定程序，按上面板上的标定按钮，如果测试系统接收到此触发信号则进行信号采集并显示，之后上面板的标定指示灯亮，这种情况表明室内标定线路正常；然后检查室外标定线路，将室外标定线路的电缆接到测试系统自诊断仪后面板的输入4接插件上，通过上面板相应通道的五个接线柱用万用表可以测量到外部标定线路是否正常，通常当室外标定线路的另一端闭合标定开关时可测量到1、2点之间是通的，否则断开，4、5点之间可测量到二十几欧姆的电阻表明线路是正常的。(4)测试系统继电器板及线路检测模块实施方式。[0035]数据采集系统不光完成数据的采集，同时还要进行对外部设备的控制，外部设备的控制主要靠系统的继电器板实现的，为检测继电器板及测试线路而设计相应的检测电路，电路图见图4，图中两个灯泡分别为常闭触点指示和常开触点指示，在七芯接插件中1、2点接继电器的常闭触点，1、3点接继电器的常开触点。为判断或检测测试系统控制线路及控制功能板-继电器板的好坏，如图8所示，可将测试系统继电器板输出的控制信号接入到测试系统自诊断仪前面板的继电器检测接插件上，同时还应将直流电压源从测试系统自诊断仪的前面板的电源接入接插件接入，通过系统程序控制继电器的吸合与断开，正常情况下，如果继电器吸合，则上面板的常开触点指示灯亮，常闭触点灭，如果继电器断开则相反，这样就可以判断出继电器板输出控制信号及控制线路是否正常。(5)开关量信号室内室外线路检测模块实施方式。数据采集系统除了对模拟信号进行采集，还要对某些开关量信号比如喷管堵片信号进行采集，采集方式上不同于模拟信号采集，为此应设计专用于开关量信号及其线路检测的电路，电路图见图5，图中室内检测部分所示七芯接插件的1、3和2、4分别接入两路开关量信号，此电路中分别用两个开关来模拟喷管堵片信号。开关量信号室外线路检查电路可对室外线路双通道进行开放式检测。如图5、图8所示，室内线路检测时将测试系统开关量测试线路接入到测试系统自诊断仪的前面板的堵片检测接插件上，通过测试系统自诊断仪上面板的堵片检测通道的两个按钮来模拟开关量信号，正常情况下，分别按此两个按钮，测试系统可以显示出开关量信号的变化；在对相应室外线路检测时，要将室外开关量测量线路接入到测试系统自诊断仪后面板的输出5接插件上，通过其上面板的五个接线柱可以测量到室外线路的连接情况，如果线路正常的话，在室外线路另一端的1、3和2、4点分别进行通断测试，测量相应测点的接线柱的信号也应有相同的通断变化。(6)由于本测试系统自诊断仪中的部分电路需要有外部供电，因此专门设计了电源接入电路，主要用于系统继电器板及其线路的检测，电路图见图6。(7)设计并调试上述功能电路后，需要设计并加工集上述功能为一体的测试系统自诊断仪的外壳，测试系统自诊断仪外观图见图7，其中前面板和后面板分别安装七芯接插件，用于连接输入输出线路， 上面板包括各项测试功能的需要安装的接线柱、按钮、指示灯、可调电位器等，每一路的五个接线柱分别和相应输入输出接插件是一一对应连接的。
权利要求1.一种测试系统自诊断仪，其特征在于:包括输入输出测试参数通道检测模块、模拟传感器检测模块、标定室内室外线路检测模块、测试系统继电器板及其线路的检测模块、开关量信号室内室外线路检测模块和电源输入模块； 所述输入输出测试通道检测模块的输入端和输出端是七芯接插件，并设有多个通道接线柱； 所述模拟传感器检测模块模拟全桥式电阻传感器，四个桥臂中三个电阻固定，另一个为可调电阻，通过调节此电阻来模拟传感器的物理量变化； 所述标定室内室外线路检测模块，其中室内线路检测电路一端为七芯接插件，另一端为标定按钮和标定指示灯；其中室外线路检测电路一端为多个通道接线柱，另一端为七芯接插件； 所述测试系统继电器板及其线路的检测模块，一端为七芯接插件，另一端为常开触点指示灯和常闭触点指示灯以及引入的直流电压； 所述开关量信号室内室外线路检测模块，其中室内检测电路一端为七芯接插件，另一端为两个按钮；其中室外检测电路一端为多个通道接线柱，另一端为七芯接插件；所述电源输入模块，用于为所述测试系统继电器板及其线路的检测模块提供电源；其中所述各功能模块集装在外壳内，其中外壳前面板和后面板分别安装七芯接插件，用于连接测试系统的输入输出线路，上面板包括各项功能模块的需要安装的接线柱、按钮、指示灯、可调电阻，所述 每个模块的接线柱分别和相应输入输出接插件是一一对应连接的。
2.根据权利要求1所述的测试系统自诊断仪，其特征在于:该自诊断仪包括三个输入输出测试通道检测模块，当测试线路出现故障时，将原有封闭测试线路从接插件连接处断开，分别接到三路测试通道的任意一路的输入口和输出口，并在所述通道的接线柱对测试线路的每一线芯进行测量，在线检测激励供电、传感器输出信号，从而判断故障原因。
专利摘要本实用新型属于电子技术领域，适用于各类测试系统、测试设备的功能、状态、线路等的检测与故障排查。该自诊断仪包括输入输出测试参数通道检测模块、模拟传感器检测模块、标定室内室外线路检测模块、测试系统继电器板及其线路的检测模块、开关量信号室内室外线路检测模块和电源输入模块。本实用新型打破了原有测试系统与传感器封闭的连接状态，解决了整个测试系统及线路没有任何测量点，无法实现在线测量的问题，一旦出现故障，不需要断开与传感器的连接就可以进行故障的排查，不需要改变系统的工作状态，便于故障真实原因的快速排查，进一步提高工作效率，提高测试的可靠性。
文档编号G01M15/14GK203101058SQ20122052910
公开日2013年7月31日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者陈丽霞, 蒋韫韬 申请人:内蒙航天动力机械测试所