[发明专利]飞机液压试验分布式测试系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于测控技术领域，涉及一种飞机液压试验分布式测试系统，特别是完成飞机液压系统压力、流量、温度等多种物理量测量的分布式测试系统及其测试方法。

背景技术

飞机液压系统试验中，要求完成对液压流体特性参数：压力、流量、温度、以及应力/应变等信号的测量，对液压控制系统和作动系统机械运动参数：线位移、角位移、力、扭矩、转速等信号的测量，以及对系统逻辑控制中的电压、电流等信号的测量。实际试验中，对压力脉动、瞬时峰值压力、应力/应变等快速变化的信号的测量需要采用高速的数据采集，而对于温度、电压、电流等缓慢变化信号则可以采用慢速的数据采集。

在上述试验测量中，由于测量参数需要从分布在飞机不同位置的液压系统部件和附件上引出，传统的测量中是开发基于GPIB(General PurposeInterface Bus)、VXI(VME eXtensions for Instrumentation)或PXI(PCIeXtensions for Instrumentation)仪器控制总线的测试系统，将分散在不同位置的测量信号引入到测试系统，大量的测试电缆和长线传输中往往需要花费很大精力和时间去解决信号传输与测试中干扰、噪音等问题；其次，基于GPIB、或VXI或PXI仪器控制总线的测试系统对所有的测试信号，往往只能使用一种采样速率进行数据采集操作，很难兼顾同时进行高速数据采集和慢速数据采集的操作；第三，面对试验中多种信号测量，需要开发或配置面向不同信号测量的测试记录仪器，如对于应力/应变信号的测量，就需要专门的应力/应变测量系统，而对于压力、位移等信号的测量中，可以使用常规的数据采集系统。

如何在测试系统设计中采用不同采样速率实现众多物理量的采集操作呢？又如何解决大量信号的传输？以及如何来兼顾不同种类信号的测量呢？面对试验中信号分散、数量多、种类繁杂的情况，研制和开发基于LXI仪器控制数据总线和现场数据总线的分布式测试系统就成为最佳选择，能满意地解决众多物理量信号测量中的数据采集、信号传输，而且实现了在不同采样速率下的采集、记录、分析处理。

LXI(LAN eXtensions for Instrumentation)是继机架堆叠式GPIB接口智能仪器、VXI或PXI虚拟仪器之后的新一代基于以太网络LAN的测试系统模块化构架平台标准。进入新世纪以来，为了满足未来测试系统的发展要求，实现硬件的可互换性和软件的可互操作性成为保证整个系统生命力和生命周期的关键，与此同时，军用ATS测试系统还要满足其可靠性、机动性和灵活性的要求，并尽可能地降低开发、维护的成本，节省人力资源，改进硬件的现场替换效率和维修中心替换效率，改进武器系统快速应对地区乃至全球支持的战略要求。以美国为代表的测试用户和仪器厂商提出了新的测试仪器理念和技术，以解决传统COTS(CommercialOff-the-Shelf)仪器带来的问题，称之为NxTest，它就是基于LXI的模块化测试系统。

LXI仪器是以台式仪器为基础加上LAN网络接口而成的新型仪器，是一种基于高速LAN的新型模块化仪器。类似于VXI模块和PXI模块，尺寸小，且自身包含仪器功能，不需要机箱，通过利用PC标准I/O插槽、高速LAN和USB，组建基于LAN的模块可构成模块化的测试系统，配置不同的软件可以实现多种不同功能的测试，从而可以方便地组成基于LAN的仪器模块各种测试系统，减少了昂贵的机架和MXI接口。加之LXI模块仪器外部触发可以测量随机外部事件，以及IEEE-1588定时和同步提供模块与LAN之间的准确同步。

LXI仪器采用紧凑灵活的封装，高速输入/输出和可靠的测量功能，有效地满足了航空、航天、船舶、汽车等工业和消费市场试验测试的需求。考虑到VXI总线为所有高密度高速度应用提供了理想的标准，LAN没有带宽、软件或计算机底板结构限制，LXI同时融合了VXI和以太网的优势，为用户提供了一个良好的高性能仪器平台，满足VXI不能满足的应用需求，加之对日益提高的以太网吞吐量利用，LXI为下一代自动测试系统提供理想的解决方案，也为在航空、航天、船舶等国防工业中长寿命仪器的实现奠定了基础。