一种航天设备用微断测试装置及系统的制作方法

本发明涉及航天设备测试领域，尤其涉及一种航天设备用微断测试装置及系统。

背景技术：

在航空领域中，飞机的各个器材均需要满足极高的质量要求，例如，在一些机载设备开关中，其开关的最高精度达到微米级别。因此，若开关精度不满足要求，机上的振动均可能使得这些开关断开而造成故障。

由于，机载设备开关意外断开的时间极短，其通断测试需要的精确度很高，通常需要达到毫秒级精度。本领域中，航空设备的微断测试通常采用专业级别的微断测试设备来进行通断测试，这类微断测试设备测量准确，但在测试过程中需要人工监控，无法长时间存储，且测试设备十分昂贵，若用于工业测试，存在产品测试效率低下、测试成本高和企业效益低的问题。

技术实现要素：

本发明为解决当前航空设备微断测试时，产品测试效率低下、测试成本高和企业效益低的技术问题，提供一种航天设备用微断测试装置及系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种航天设备用微断测试装置，包括上位机和测试模块；所述上位机用于实现测试指令输入以及测试数据监控；所述测试模块包括；

处理器，与上位机通讯连接，用于实现待测试设备的实时电压采样并反馈至上位机；

测试输入模块，测试端与待测试设备连接，用于为待测试设备提供测试环境，并通过检测端为处理器提供待测试设备的测试电压；

辅助模块，用于辅助处理器进行待测试设备的电压采样。

进一步的，所述处理器为stm32f103tct6处理芯片。

进一步的，所述上位机通过usb转接口与所述处理器通讯连接，所述测试模块通过所述usb转接口实现电源输入。

进一步的，所述航天设备包括航天开关；所述测试输入模块包括直流测试电源和测试电阻，所述测试电阻与待测试开关相串接，所述直流测试电源两端连接在所述测试电阻与待测试开关的串接电路两端；所述测试输入模块的检测端设置在所述测试电阻与待测试开关之间的节点上。

进一步的，所述测试装置还包括显示屏；所述辅助模块包括显示驱动电路；所述显示屏通过显示驱动电路与所述处理器电性连接，实现处理器测试信息的实时显示。

进一步的，所述辅助模块包括存储器；测试时，所述处理器调用存储器，实现待测试设备的电压采样程序调用和中间测试信息的存储。

进一步的，所述辅助模块包括电源转换电路，用于测试模块的输入电源的电压转换，以及提供处理器电压采样过程中的基准电压。

进一步的，所述辅助模块包括时钟电路，所述时钟电路用于在测试过程中为处理器提供所需的基准频率。

进一步的，所述测试装置各部件集成设置在pcb电路板上。

本发明还提供一种航天设备用微断测试系统，所述测试系统包括：

待测试设备；

用于对所述待测试设备进行振动测试的振动台；以及

与所述待测试设备连接的微断测试装置；

其中，所述微断测试装置为上述的航天设备用微断测试装置。

本发明通过测试模块的测试输入模块，为待测试设备提供测试环境，然后通过处理器对待测试设备进行实时电压采样，能有效检测到待测试设备毫秒级的电压波动情况，并最终显示和存储在上位机上，实现航天设备精确的长时间微断测试；本装置适用于航天产品的开关微断测试，与专用微断测试仪器相比，其成本低廉，且能通过上位机实现长时间测试存储，测试过程中无需人工监控，可以完成航天设备的大规模测试，极大的降低了产品的测试成本，提高了企业的测试效益。

附图说明

图1为本发明实施例航天设备用微断测试装置的结构框图。

图2为本发明实施例航天设备用微断测试装置中电源转换电路的电路结构图。

图3为本发明实施例航天设备用微断测试装置中处理器的结构示意图(一)。

图4为本发明实施例航天设备用微断测试装置中处理器的结构示意图(二)。

图5为本发明实施例航天设备用微断测试装置中boot设置电路的电路结构图。

图6为本发明实施例航天设备用微断测试装置中复位电路的电路结构图。

图7为本发明实施例航天设备用微断测试装置中jtag下载接口电路的电路结构图。

图8为本发明实施例航天设备用微断测试装置中晶振电路的电路结构图。

图9为本发明实施例航天设备用微断测试装置中usb转接口电路的电路结构图。

图10为本发明实施例航天设备用微断测试装置中显示驱动电路的电路结构图。

图11为本发明实施例航天设备用微断测试系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

图1示出了本发明实施例中航天设备用微断测试装置的结构框图。

如图1所示，本实施例提供了一种航天设备用微断测试装置，主要用于对待测试的航天设备进行微断测试，其中航天设备包括有航天开关，当然，也包括带有航天开关的其他航天设备。值得说明的是，在航空领域中，机载设备开关的精确度须达到毫秒级别，因此，本实施例中的微断测试特指毫秒级别的航空开关通断测试。

在具体部件方面，请参阅图1，本实施例的测试装置包括上位机10和测试模块20；其中，上位机10主要用于实现测试指令输入以及测试数据监控，即，测试过程中，测试人员可通过上位机10对测试装置进行进度调节，并实现待测试设备测试数据的实时监控以及数据存储。更为具体的，本实施例中，上位机10为个人计算机。

另一方面，参阅图1，测试模块20具体包括处理器21、测试输入模块22和辅助模块23。其中，处理器21与上位机10通讯连接，用于实现待测试设备的实时电压采样，并将采集到的信息反馈至上位机10，进行显示以及后续存储。而测试输入模块22则用于为待测试设备提供测试环境，并通过检测端为处理器21提供待测试设备的测试电压，具体的，测试输入模块22的测试端与与待测试设备连接，检测端与处理器21电性连接，从而对待测试设备提供电源输入，生成特定测试电压，并通过检测端将该电压输出至处理器21进行电压采样。另外的，辅助模块23主要用于辅助处理器21进行待测试设备的电压采样，其中，在本实施例中，辅助模块23具体电源转换电路、显示屏驱动电路、存储器和时钟电路，并通过上述辅助电路或辅助部件实现处理器21的电源转换、显示输出、程序和中间信息存储、基准频率确定等基本功能。

本实施例的好处在于，本装置通过测试模块20的测试输入模块22，为待测试设备提供测试环境，然后通过处理器21对待测试设备进行实时电压采样，能有效检测到待测试设备毫秒级的电压波动情况，并最终显示和存储在上位机10上，实现航天设备精确的长时间微断测试；本装置适用于航天产品的开关微断测试，与专用微断测试仪器相比，其成本低廉，且能通过上位机10实现长时间测试存储，测试过程中无需人工监控，可以完成航天设备的大规模测试，极大的降低了产品的测试成本，提高了企业的测试效益。

在一些实施例中，处理器21具体为stm32f103tct6处理芯片，本装置通过该芯片进行辅助电路的适配调整，在能够与上位机10进行有效通讯的同时，实现了输入电压的实时高速采样，保证了微断测试的可靠性。更为优选的，上位机10通过usb转接口与处理器21通讯连接，同时，测试模块20能够通过该usb转接口实现模块的电源输入。

在测试输入模块22方面，在一些实施例中，测试输入模块22的结构根据相应航天设备进行适配性调整。在本实施例中，航天设备具体包括航天开关，也包括带有航天开关的其他航天设备。对此，测试输入模块22具体包括直流测试电源和测试电阻，该测试电阻与待测试开关相串接，直流测试电源两端连接在测试电阻与待测试开关的串接电路两端，更为具体的，测试电阻的一端与直流测试电源的正极连接，另一端与测试电阻一端连接，而测试电阻的另一端与直流测试电源的负极连接。

在检测端方面，测试输入模块22的检测端具体设置在测试电阻与待测试开关之间的节点上，处理器21通过该检测端检测到测试电压，具体的，在待测试开关正常闭合情况下，该测试电压的电压值大小与直流测试电源的输出电压大小相同，当待测试开关发生微断状况时，检测端无电压输入，处理器21能检测到该微断时间内电压变化，并将该电压变化信息上传和记录在上位机10上。

在一些实施例中，测试装置还包括显示屏，而辅助模块23包括有显示驱动电路；处理器21与显示屏电性连接，并通过该显示驱动电路实现测试信息在显示屏上的显示。具体的，显示屏与上位机10显示的不同点在于，其可以直观的显示待测试产品测试过程中的采样电压变化，使工作人员清晰的观察到该测试产品的测试全过程，以提高测试的便捷性。

在一些实施例中，在程序存储方面，辅助模块23包括存储器，测试过程时，处理器21调用存储器，完成电压采样程序的调用以及中间测试信息的存储。在电源方面，辅助模块23包括有电源转换电路，其具体用于测试模块20输入电源的电压转换，即将上位机10输入的电源转换为处理器21的工作电压，从而实现处理器21的供电。同时，在测试过程中，电源转换电路还用于提供处理器21电压采样过程中的基准电压。另一方面，辅助模块23还包括有时钟电路，该时钟电路主要用于在测试过程中为处理器21提供所需的基准频率，从而保证处理器21采样的正常进行。当然，辅助模块23还包括有其他用以实现处理器21正常工作的辅助电路或部件，具体辅助电路或部件的布置可根据测试需求进行调整，在此不予赘述。

在结构布局方面，在一些实施例中，测试装置各部件集成设置在pcb电路板上，在本实施例中，测试模块20集成在同一块pcb电路板上，并通过该电路板上的usb转接口与上位机10进行电性连接。

为了更好的操作体验，提供本实施例中航天设备用微断测试装置的具体实施结构，请参阅图2-10，具体的，本实施例中的测试输入模块22采用3.3v的直流测试电源，其测试电阻具体采用10k的电阻。在电源输入方面，处理器21采用3.3v的电压输入，更为具体的，如图2所示，测试模块20通过usb转接口从上位机10输入5v的电源，通过电源转换电路对输入电压进行降压以及稳压，得到3.3v的输出电压。

在处理器21的选择方面，如图3和图4所示，处理器21具体采用stm32f103rct6芯片。该处理器21通过多个辅助电路实现该芯片的正常电压采样。具体的，如图5-10所示，辅助电路包括但不仅限于下述电路：boot设置电路，复位电路，jtag下载接口电路，晶振电路，usb转串口电路和显示器驱动电路。

图11示出了本实施例中航天设备用微断测试系统的系统框图。

如图11所示，本实施例提供一种航天设备用微断测试系统，该测试系统具体包括：待测试设备30、振动台40和微断测试装置，该振动台40主要用于对待测试设备30进行振动测试，而该微断测试装置与待测试设备30相连接，用于对该待测试设备30进行微断测试。具体的，该微断测试装置为本实施例上述航天设备用微断测试装置。

本实施例的测试系统通过振动台40对待测试设备30进行振动测试，可以模拟待测试设备30应用在航空飞机上时，该飞机在飞行过程中出现的振动。通过该微断测试装置，企业对待测试设备30进行长时间测试监控，提高测试效率：且企业可以利用成本较低的器材即可完成航空测试，从而大幅提高企业效益。

显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。