基于PSD位置敏感器在太阳帆板变形测试系统及方法与流程

本发明涉及太空领域，具体地，涉及一种基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统及方法。

背景技术：

基于psd位置敏感器在太阳帆板中的应用设计中的关键点是psd位置敏感器是首次在轨使用；上位机软件的架构适应性强，在测试的过程中使用到的参数都可通过配置文件或者是在界面中的配置项中通过自定义配置即可完成。已有的测试设备已在轨运行，适用性及稳定性较好。

专利文献为cn211347346u的发明专利公开了一种太阳帆板驱动机构试验测试装置，包括工控计算机、总线通信模块、信号切换模块、plc控制器、频率检测模块、数据采集模块、a/d转换模块、隔离放大器、模拟量采集接口模块、测试转台控制模块、同步器、机械特性测量模块和通信接口模块；总线通信模块的输入输出端与工控计算机的第一输入输出端连接；信号切换模块的输入输出端与plc控制器的输入输出端连接，plc控制器的输入端与频率检测模块的输出端连接等；本实用新型能够测试太阳帆板在展开和旋转下的运动机械特性，可以试验测试太阳帆板的机械特性，如振动频率等，并进行及时处理，便于及时发现问题，初步筛选出问题产品，减少太阳帆板测试的成本。但是上述方案的拓展性不强。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统及方法。

根据本发明提供的一种基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统，包括测试设备、供电模块、数据采集卡、控制器以及待测设备，其中：

供电模块通过接插件对待测设备进行供电；

数据采集卡对待测设备的电压信号进行采集；

控制器对数据采集卡采集的电压信号数据进行保存，并将电压信号数据发送给测试设备；

测试设备处理接收的电压信号数据，得到待测设备的形变量。

优选地，所述控制器和测试设备通过tcp通信连接。

优选地，还包括调理采集信号的信号调理板卡，所述供电模块对信号调理板卡供电。

优选地，所述供电模块包括±24v供电电源，信号调理板卡通过±24v供电电源供电。

优选地，所述待测设备包括激光器和psd组件。

优选地，还包括控制开关，所述控制开关控制激光器的开启和关闭。

优选地，激光器包括主激光器和备激光器，所述主激光器和备激光器独立设置。

优选地，所述供电模块包括激光器供电电源和psd组件供电电源，分别对激光器和psd组件供电。

优选地，激光器供电电源采用±5v供电电源，psd组件供电电源采用±12v供电电源。

本发明还提供一种基于上述的基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统的测试方法，包括如下步骤：

数据采集步骤：待测设备的激光器开启，数据采集卡对待测设备的psd组件的电压信号进行采集；

数据传输步骤：控制器对数据采集卡采集的电压信号数据进行保存，并将电压信号数据发送给测试设备；

数据处理步骤：测试设备处理接收的电压信号数据，得到待测设备的形变量。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过采用嵌入式集成设计方式，分为上位机和下位机部分，解决了主控软件死机后测试数据中断的问题，下位机部分可独立自主运行记录原始采集数据并本地保存，大大增加了试验的可靠性和安全性。

2、本发明通过采用对psd初始位置坐标的设置，完成对psd个数及位置的确定，解决了针对不同待测设备上用到不同位置的psd组件的重新安装问题。

3、本发明通过采用抠点处理，免去了重复测试的过程，节约了大量的测试时间。

4、本发明通过采用数据接收比对方式，可同时进行产品单机设备(用户正样产品)及地面设备同时测试，解决了单一产品数据采集无法比对，无法验证数据真实性的问题。

5、本发明在轨产品出现故障时，通过地面导入在轨数据进行数据校对，可为地面人员复现在轨产品故障提供了一种模拟方式，解决了以往地面测试人员不能重现在轨故障，为后续同型号产品提供了在轨数据依据。

6、本发明通过采用调理箱信号调理的设计方式，达到了可拓展性强的效果，针对不同的被测系统可快速扩展适应。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统示意图。

图2为基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统的待测设备的结构示意图。

图3为基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统的供电模块的结构示意图。

图4为基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统的流程示意图。

图中示出：

测试设备1

信号调理板卡2

供电模块3

控制开关4

数据采集卡5

控制器6

接插件7

接插件8

待测设备9

±24v供电电源301

±12v供电电源302

±5v供电电源303

激光器901

psd组件902

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图4所示，本发明提供了一种基于psd位置敏感器在太阳帆板变形测试系统及方法，通过psd位置敏感器组件，公开了对在外太空中天线及太阳能帆板等部件平整度的一种测量方法。基于psd位置敏感器对在轨太阳帆板变形测试系统，包括：psd组件、psd组件供电；激光器、激光器供电；激光器控制信号；电压信号采集；采集数据的保存及计算变形量。

所述psd组件是安装在待测设备上9中的902psd组件；所述psd组件供电包括供电模块3中的psd组件902供电电源，通过电缆及接插件7、接插件8连接psd组件对其进行供电；所述激光器是安装在待测设备上的激光器901，激光器包括主、备激光器两个；所述激光器供电包括供电模块3中的激光器供电电源，通过电缆及接插件7、接插件8连接激光器对其进行供电；所述激光控制信号是在激光器加电后，通过控制信号(ttl电平)控制激光束的开启和关闭，主备激光器控制信号独立；±24v供电电源301为信号调理板卡2提供电源，在设备运行的过程中控制供电时序；所述电压信号采集是通过数据采集卡完成对901psd组件的电压值采集；所述采集数据的保存及计算变形量是下位机控制器6运行下位机程序保存采集数据到本地并与测试设备1通过tcp通信，完成对采集的数据发送给测试设备1，测试设备1对接收到的数据进行保存及计算处理的结果，最后得到待测设备的形变量。

所述数据采集卡5获取待测设备9上的psd组件的电压值，对采集到的电压值进行数据的保存和计算。

进一步的，本发明需要通过供电模块3上的±12v供电电源302经电缆和接插件7、接插件8对待测设备9上的psd组件902进行供电；需要通过供电模块3上的±5v供电电源303对9上的激光器901进行供电，上电的时序要求：先加-5v，后加+5v，时间间隔10ns～100ms；断电时序要求:先加+5v，后加-5v，时间间隔10ns～100ms。激光器901加电后，通过控制开关4控制信号(ttl电平)控制激光束的开启和关闭，主备激光器控制信号独立。信号调理板卡2通过供电模块3上的±24v供电电源301供电，控制设备的供电时序；

本发明通过软件配置psd组件901的初始位置坐标信息，通过数据采集卡5、控制器6对数据进行采集。psd组件的位置经过软件可任意配置坐标，从而可适应不同型号星的测量。

本发明在测试的过程中可以对测试时序脚本进行配置，12v供电电源的打开、间隔时间；-5v电源的打开、关闭、+5v电源的打开、关闭，间隔时间；主激光器开启信号、关闭信号、间隔时间；12v供电电源的关闭；测量的次数可配置固定次数，也可一直测试，直到选择测试结束，退出数据采集。

本发明对采集后的数据进行保存和拟合计算，得到待测设备9的形变量。

本发明通过采用嵌入式集成设计方式，分为上位机和下位机部分，解决了主控软件死机后测试数据中断的问题，下位机部分可独立自主运行记录原始采集数据并本地保存，大大增加了试验的可靠性和安全性。本发明通过采用对psd初始位置坐标的设置，完成对psd个数及位置的确定，解决了针对不同待测设备上用到不同位置的psd组件的重新安装问题。本发明通过采用抠点处理，免去了重复测试的过程，节约了大量的测试时间。抠点处理分为两种，第一种是由于采集失误或软件计算失误导致某个传感器数值异常，第二种是单个传感器由于硬件故障引入错误值。以上两种情况的错误值或较大误差会导致整体面的拟合计算失败，抠点处理及是通过软件处理的方式屏蔽或剔除错误值，禁止其参与平面数据的拟合计算。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。