专利名称：一种星载设备寿命实验数据处理系统的制作方法
技术领域：
本发明属于测量仪器技术领域，具体是指一种星载设备寿命实验数据处理 系统，它用于对星载设备寿命试验的远距离遥控及数据处理。
技术背景在星载设备研制和工程系统开发等许多领域，为了获得可靠性高、寿命长、 稳定性高的应用系统，必须对所采用的模块设备进行寿命实验，对其性能进行 综合评估。到现在为止，在星载设备研制和工程系统开发等许多领域的设备寿 命实验考核系统中，还大量存在实验人员值守、按时记录实验状态参数，实验 结束后再把数据倒入计算机进行分析等现象，这种实验过程需要人工完成长期 而繁重的实验状态参数的测量、记录和数据分析。或者虽然有些寿命实验实现 了计算机自动采集，但是不能把数据实时、可靠地远程传送给实验人员，实验 人员要了解实验情况，还必须亲临实验现场，总之这种实验系统始终不能离开 人工的参与。寿命实验具有测量状态参数多、数据测量精度要求高、数据记录 量大、长时间连续运行的特点。传统人工记录和数据分析耗费大量人力物力， 数据采集量少，故障或异常数据分析慢等缺点，已经很难适应寿命实验的发展 需要。 发明内容本发明的目的在于提供一种星载设备寿命实验状态参数的数据处理系统 来解决上述星载设备研制中大量系统设备的寿命实验存在的技术问题。本发明的星载设备寿命实验数据处理系统如附图1所示，它包括寿命实验状态参数测量的传感器组及调理电路1、数据采集用的数字多用表2、实验系 统电源的开、关控制模块3、计算机及数据处理软件4和远程数据传输设备5。 整个寿命实验数据处理系统放在一个实验支架上，独立于寿命实验的测评设备 之外，不影响设备的工作状态。传感器组及调理电路l把寿命实验压力、位移 和温度状态参数的测量转换为电信号的测量；数字多用表2对电压、电流、电 阻参数进行高精度测量，并把采集数据通过与计算机的RS232接口传送给计算 机；实验系统电源的开、关控制模块3完成实验系统的开、关机控制；计算机 及数据处理软件5对采集数据进行显示、存储和分析，通过数据分析对实验状 态做出判别，绘制参数变化的动态曲线，实现参数曲线的保存和打印功能；远 程无线数据传输设备5通过USB转RS232接口与计算机连接，实现采集数据的 远程定时发送、实验故障或异常的远程自动报警和实验人员的远程实时数据査 询和接收，实验人员通过发送控制指令实现实验系统的远程监控。 本发明具有如下优点
1. 系统数据测量具有精度高(最高精度达六位半)、通道数多(最高可 配置200个测量通道)、测量参数种类多(电压、电流、电阻、热阻测温等) 和测量范围大等优点，可以通过软件配置测量参数和通道。
2. 数据处理软件实现寿命实验状态参数的自动测量读数、自动数据存储、 参数变化实时动态曲线显示和自动状态参数的数据分析，用户界面友好，应用 方便；可以很方便配置测量通道和参数；可以实现参数变化曲线的保存和打印， 不同测量参数曲线实现分页显示；可以启动和关闭远程无线传输设备。
3. 系统选用移动通信网络的短信息业务实现采集数据的远程无线传输， 网络覆盖广，传输可靠，无须增加接收终端设备，只要利用手机就能随时随地 了解实验情况，控制实验系统的开机和关机，无须亲临实验现场。
4. 建立了一套完善的数据远程分发机制，既能实现不同测量参数分发不同的实验人员，又能实现采集数据远程无线定时发送、故障或异常实时报警 及远程终端(手机)对实验状态参数的实时査询等功能。5.系统具可移植性和延续开发能力，可满足不同寿命实验的综合应用需 求。可在此基础上无须增加太多投入而延续扩充测量项目，如增加测量通道就 可增加测量点。
图1是本发明的星载设备寿命实验数据处理系统构成示意图，其中1是电 源电压、电流、各种状态参量(压力、位移、温度等)的传感器组及调理电 路；2是数据采集的数字多用表；3是实验系统电源的开、关控制模块；4是 计算机数据处理软件；5是远程数据传输设备。图2是本发明的星载设备寿命实验数据处理系统构成实例图。 图3是本发明的星载设备寿命实验数据处理系统数据处理软件运行界面实 例图。
具体实施方式
下面以本发明在星载制冷机寿命实验的实际应用为例，结合附图2对本发明的星载设备寿命实验数据处理系统的具体实施方式
作详细说明本发明包括寿命实验状态测量的传感器组及调理电路1、数据采集的数字多用表2、实验系统电源的开、关控制模块3、计算机数据处理软件4和远程 数据传输设备5 (包括SIM手机卡)。本发明选用铂电阻(Pt100)作为制冷机冷头和外壳的温度传感器，调理 电路采用恒流源激励，把Pt100随温度变化的阻值变化转换为随温度变化的电 压的变化，因此，只要测量调理电路输出的电压就可以得到温度，电压和温度 的变化关系通过最小二乘法进行拟合，得到近似的电压与温度的关系表达式如26626V-29.60655V2+30.93682V3-14.89755V4+3.42525V5-0.29964V6 (1)本发明选用差动变压器(LVDT)型位移传感器该位移传感器采用差动变压 器原理设计，差动变压器是一种变压器型的电感式机电转换元件，将处于交变 磁场的磁芯位移，通过可动磁芯产生的互感变化转换成与该位移等基本线性关 系的电信号；根据输出电信号的大小和极性，相应计量位移或其他机械量的大 小和方向。压力传感器采用微型压阻式压力传感器，这种传感器的工作原理是 压阻效应。硅应变片受力作用而产生变形，导致应变片的阻值产生变化，变化 量与待测电压成正比。本发明选用吉时利公司的高精度数字多用表2750作为制冷机压縮机的电 源测量和制冷机状态参数测量传感器的输出信号的采集设备，数据测量精度六 位半，2750是可选配高性能万用表的五槽系统开关主机，根据测量的实际需要 选配插卡模块，本发明选用7702通道采集卡，采用RS232连接计算机，实现 远程PC控制。本系统计算机数据处理软件通过RS232接口对2750的控制程序 调用吉时利公司提供的设备接口驱动程序(2750 IVI Drive for VC++)，在应 用该系统前，要安装该设备的接口驱动。本发明的实验系统电源的开、关控制模块采用AT89S51单片机为控制器， 完成下位机指令的接收和执行，实现电源开、关机状态的上位机信息传送。采 用工业级继电器为开关部件。本发明的数据处理软件采用Microsoft Visual C++6.0开发工具，计算机为工作平台，操作系统为Microsoft Windows XPSP2，数据处理软件运行界面如附 图3所示。可以通过软件界面实现数据采集设备的初始化、通道选择和通道配置、 远程传输设备的设置等。采集数据在界面上采用列表控件进行显示，每次采集 数据都记录采集时间，并把采集数据及时保存为文本文档，即使意外断电，据也不会丢失。程序采用定时函数实现自动采集，采集时间间隔可以自由设定。
本发明数据处理软件状态参数的变化曲线采用VC调用MSChart控件的方式 来实现，不同的测量参数采用TAB控件分页显示。对于所需要的参数曲线，可 以图片的形式保存起来，也可实现参数变化曲线的在线打印。
本发明的远程传输设备采用西门子公司的TC35i模块结合外围器件来设计， TC35通信模块具备GSM无线通信的全部功能，并提供标准的UART串行接口 ， 支持GSM07.05所定义的AT命令集的指令。由于计算机COM端口少，系统采用 USB转RS232接口的方式实现远程传输设备与计算机的通信连接。把SIM卡(中 国移动)正确安装到远程传输设备的卡座上，就可以通过计算机软件实现发送 和接收信息了。
本发明将远程无线传输设备的发送和接收程序集成到采集软件中，发送和 接收信息自动显示在界面上，通过软件界面添加和删除发送信息号码。采集软 件集成了一个合理的参数数据分发机制，通过定时函数实现数据的定时发送， 当采集软件对采集数据分析后，若发现参数异常或实验故障发生，例如实验系 统断电等，进行远程无线自动报警。信息发送程序可实现远程自动查询功能， 实验人员使用手机可以随时随地发送指令查询当前采集到的数据信息，了解实 验状态并控制实验系统的开机和关机。程序接收到查询信息指令后启动识别子 程序，对接收到的指令和发送指令的手机号码及预先设定的权限进行判断，只 有授权的号码和正确的指令，系统才响应参数的自动信息返回和控制指令的执 行。
权利要求
1.一种星载设备寿命实验数据处理系统，包括寿命实验状态测量的传感器组及调理电路(1)、数据采集的数字多用表(2)、实验系统电源的开、关控制模块(3)、计算机数据处理软件(4)和远程无线数据传输设备(5)，其特征在于本发明的数据处理系统还有一个远程无线传输设备(5)，用来对采集的数据进行远程定时发送、实验故障或异常的远程自动报警，使实验人员能够进行远程实时数据查询、实验状态数据接收及发送控制指令实现寿命实验远程监控。
2. 根据权利要求1所述的一种星载设备寿命实验数据处理系统，其特征在 于所说的远程无线传输设备(5)采用的是西门子TC35i的GSM通信模块。
全文摘要
本发明公开了一种星载设备寿命实验数据处理系统，它包括寿命实验状态测量的传感器组及调理电路、数据采集的数字多用表、计算机数据处理软件和远程无线数据传输设备。传感器组及调理电路把实验参数的测量转换为电信号的测量；数字多用表对寿命实验的电源和传感器调理电路输出的电参数进行高精度测量，并把采集数据传送给计算机；计算机数据处理软件对采集数据进行显示、存储和分析，绘制参数变化的动态曲线，实现参数曲线的保存和打印功能；远程无线传输设备与计算机连接，实现采集数据的远程定时发送、实验故障或异常的远程自动报警和实验人员的远程实时数据查询，同时接收远程终端发送的控制指令，实现系统开、关机的远程控制。
文档编号G01M99/00GK101329225SQ20081004116
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者于胜云, 孙胜利, 陈福春 申请人:中国科学院上海技术物理研究所