便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于測(cè)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置，包括1553B總線通信模塊、CAN總線通信模塊、模擬量采集模塊、PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)、嵌入式控制器、打印機(jī)、電源控制模塊，電源控制模塊的輸出端、1553B總線通信模塊的總線輸入端、CAN總線通信模塊的CAN總線輸入端、模擬量采集模塊的信號(hào)采集端均分別與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)連接；1553B總線通信模塊、CAN總線通信模塊、模擬量采集模塊、嵌入式控制器均分別與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)連接，嵌入式控制器與打印機(jī)連接。該裝置具有體積小、重量輕、便攜性好、自動(dòng)化程度高以及方便外場(chǎng)試驗(yàn)攜帶使用的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置是伺服機(jī)構(gòu)研發(fā)過(guò)程中進(jìn)行各種大型外場(chǎng)地面性能測(cè)試必不可少的重要試驗(yàn)設(shè)備，也是研究和測(cè)試伺服機(jī)構(gòu)特性的專用測(cè)控設(shè)備，用于對(duì)伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送控制指令、采集位置反饋信息、輸出測(cè)試報(bào)表，以及進(jìn)行導(dǎo)通和絕緣電阻等檢查。
[0003]伺服機(jī)構(gòu)按照驅(qū)動(dòng)元件的不同主要分為液壓伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)兩種。液壓伺服機(jī)構(gòu)存在漏油、不便于維護(hù)等不足，機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)選用伺服電機(jī)作為核心動(dòng)力元件，它在控制、維護(hù)和成本等方面具有特性穩(wěn)定、組成簡(jiǎn)潔、維護(hù)簡(jiǎn)便和工作噪音小、無(wú)污染，適合在試驗(yàn)室環(huán)境下使用等優(yōu)勢(shì)。
[0004]現(xiàn)有伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置一般用于液壓伺服機(jī)構(gòu)測(cè)試，存在以下不足:
[0005]I)由于液壓伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)在方案上的不同，二者在測(cè)試流程、測(cè)試方法、狀態(tài)反饋參數(shù)、數(shù)據(jù)處理等方面存在較大差異，因此傳統(tǒng)液壓伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置不能直接用于機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)試。
[0006]2)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)作為近年來(lái)新興的數(shù)字式運(yùn)動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還未研制出功能全面完整的機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置產(chǎn)品；目前的測(cè)控設(shè)備僅限于機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)研發(fā)人員試驗(yàn)室內(nèi)部研究性使用，這些設(shè)備離便攜性、通用性、多樣性、一體化的測(cè)控要求相距甚遠(yuǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置，該裝置具有便攜、體積小、重量輕、便于外場(chǎng)試驗(yàn)使用等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案:一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置，該裝置包括1553B總線通信模塊、CAN總線通信模塊、模擬量采集模塊、PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)、嵌入式控制器、打印機(jī)、電源控制模塊，電源控制模塊的輸出端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)的電源供電端連接，1553B總線通信模塊的總線輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)的1553接口連接，CAN總線通信模塊的CAN總線輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)的CAN接口連接，模擬量采集模塊的信號(hào)采集端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)的模擬量輸出端連接；1553B總線通信模塊、CAN總線通信模塊、模擬量采集模塊的PXI接口端均與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)的PXI插槽連接，PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)的PXI插槽還與嵌入式控制器的PXI接口端連接，嵌入式控制器的輸出端與打印機(jī)的輸入端連接。
[0009]所述的1553B總線通信模塊的PXI接口端通過(guò)第二 PXI插槽與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)的PXI接口端連接，CAN總線通信模塊的PXI接口端通過(guò)第三PXI插槽與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)的PXI接口端連接，模擬量采集模塊的PXI接口端通過(guò)第四PXI插槽與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)的PXI接口端連接，嵌入式控制器的PXI接口端通過(guò)第一 PXI插槽與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)的PXI接口端連接，嵌入式控制器的USB端口與打印機(jī)的USB輸入端連接。
[0010]所述的測(cè)控裝置還包括導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱、導(dǎo)通電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀，導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱的輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)電路接口端連接，導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱的輸出端分別與導(dǎo)通電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀的電氣測(cè)量輸入端連接；導(dǎo)通電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀的串口端均與嵌入式控制器的串口端連接；嵌入式控制器的LAN接口與導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱的以太網(wǎng)接口端連接。
[0011]所述的導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱由開關(guān)控制卡、開關(guān)矩陣組成，開關(guān)控制卡的開關(guān)信號(hào)輸出端與開關(guān)矩陣的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接，開關(guān)矩陣的待測(cè)電路輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)的伺服機(jī)構(gòu)待測(cè)局部電路的電路接口端連接；嵌入式控制器的LAN接口與開關(guān)控制卡的以太網(wǎng)接口端連接；開關(guān)矩陣的被選電氣輸出端分別與導(dǎo)通電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀的電氣測(cè)量輸入端連接。
[0012]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于:1)本實(shí)用新型的裝置采用便攜移動(dòng)平臺(tái)，體積小、重量輕、移動(dòng)快捷，可靠性高，便于外場(chǎng)試驗(yàn)使用；2)本實(shí)用新型的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)的控制和數(shù)字狀態(tài)反饋信號(hào)的采集，以及數(shù)字總線數(shù)據(jù)和模擬量數(shù)據(jù)的同步性；3)可根據(jù)待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)1553B總線接收格式進(jìn)行配置，控制指令發(fā)送和狀態(tài)參數(shù)獲取，滿足多協(xié)議通信機(jī)制要求，對(duì)不同1553B總線消息的伺服機(jī)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng)；4)除1553B總線外，還具備CAN總線通信，而且也可根據(jù)待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)CAN總線接收格式進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)1553B和CAN兩種總線通信的狀態(tài)切換，滿足多雙總線測(cè)試狀態(tài)下的測(cè)試要求；5)可滿足不同功率級(jí)別的機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)試流程和方法的多樣化需求，實(shí)現(xiàn)測(cè)試項(xiàng)目和流程的靈活配置，實(shí)現(xiàn)多樣化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)一體化測(cè)試；6)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)各組成設(shè)備和電纜網(wǎng)的自動(dòng)導(dǎo)通和絕緣電阻檢查，以及測(cè)試結(jié)果自動(dòng)判讀和輸出測(cè)試報(bào)表等自動(dòng)化檢測(cè)和后處理功能，測(cè)試自動(dòng)化程度高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型所提供的一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置的系統(tǒng)組成圖；
[0014]圖2本實(shí)用新型所提供的一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置的電路原理圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的自動(dòng)導(dǎo)通絕緣測(cè)試電路原理圖；
[0016]圖中:1.PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)，2.電源控制模塊，3.導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱，4.導(dǎo)通電阻測(cè)試儀，5.絕緣電阻測(cè)試儀，6.打印機(jī)，7.本實(shí)用新型的便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置，8.待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)，9.1553B總線通信模塊，10.CAN總線通信模塊，11.模擬量采集模塊，12.開關(guān)控制卡，13.開關(guān)矩陣，14.伺服機(jī)構(gòu)待測(cè)局部電路，15.嵌入式控制器，16.第一 PXI插槽，17.第二 PXI插槽，18.第三PXI插槽，19.第四PXI插槽。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]如圖1和圖2所示，待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)8的1553接口通過(guò)1553B總線與1553B總線通信模塊9的總線輸入端連接，待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)8的CAN接口與CAN總線通信模塊10的CAN總線輸入端連接，待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)8的模擬量輸出端與模擬量采集模塊11的信號(hào)采集端連接。電源控制模塊2的輸出端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)8的電源供電端連接。
[0019]如圖1和圖2所示，1553B總線通信模塊9的PXI接口端通過(guò)第二 PXI插槽17與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)I的PXI接口端連接，CAN總線通信模塊10的PXI接口端通過(guò)第三PXI插槽18與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)I的PXI接口端連接，模擬量采集模塊11的PXI接口端通過(guò)第四PXI插槽19與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)I的PXI接口端連接，嵌入式控制器15的PXI接口端通過(guò)第一 PXI插槽16與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)I的PXI接口端連接，嵌入式控制器15的USB端口與打印機(jī)6的USB輸入端連接。
[0020]如圖1、圖2和圖3所示，導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱3由開關(guān)控制卡12和開關(guān)矩陣13組成。開關(guān)控制卡12的開關(guān)信號(hào)輸出端與開關(guān)矩陣13的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接，開關(guān)矩陣13的待測(cè)電路輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)8的伺服機(jī)構(gòu)待測(cè)局部電路14的電路接口端連接。嵌入式控制器15的LAN接口通過(guò)以太網(wǎng)與導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱3的開關(guān)控制卡12的以太網(wǎng)接口端連接。導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱3的開關(guān)矩陣13的被選電氣輸出端與導(dǎo)通電阻測(cè)試儀4的電氣測(cè)量輸入端連接，導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱3的開關(guān)矩陣13的被選電氣輸出端與絕緣電阻測(cè)試儀5的電氣測(cè)量輸入端連接。導(dǎo)通電阻測(cè)試儀4的串口端通過(guò)RS232串口與嵌入式控制器15的串口端連接，絕緣電阻測(cè)試儀5的串口端通過(guò)RS232串口與嵌入式控制器15的串口端連接。
[0021]便攜移動(dòng)平臺(tái)I采用集成便攜式顯示終端的NI PX1-1042機(jī)箱，電源控制模塊2采用朝陽(yáng)4NIC-K120電源控制模塊，導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱3為面向被測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)的定制電氣接口轉(zhuǎn)接箱，導(dǎo)通電阻測(cè)試儀4采用TH2512導(dǎo)通電阻測(cè)試儀，絕緣電阻測(cè)試儀5采用YD9820絕緣電阻測(cè)試儀，打印機(jī)6采用USB HP打印機(jī)，1553B總線通信模塊9采用AITMIL-STD-1553總線通信模塊，CAN總線通信模塊10采用NI PX1-8464 CAN總線通信模塊，模擬量采集模塊11采用NI PX1-6251模擬量采集模塊，開關(guān)控制卡12采用FPGA控制板，開關(guān)矩陣13采用48路繼電器板，嵌入式控制器15采用NI PX1-8110嵌入式控制器。
[0022]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型所提供的一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置的工作原理=PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)I是本實(shí)用新型的便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置7的硬件支撐基本平臺(tái)，其內(nèi)部通過(guò)PXI硬件通信接口的第一 PXI插槽16?第四PXI插槽19實(shí)現(xiàn)分別嵌入PXI嵌入式控制器15、總線通信模塊9、CAN總線通信模塊10和模擬量采集模塊11。本實(shí)用新型針對(duì)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)試過(guò)程包括總線測(cè)試功能和導(dǎo)通絕緣測(cè)試功能。(I)總線功能測(cè)試時(shí)，首先通過(guò)電源控制模塊2為待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)8提供直流供電，在進(jìn)行1553狀態(tài)測(cè)試時(shí)，通過(guò)工作模式為BC狀態(tài)的總線通信模塊9發(fā)送伺服機(jī)構(gòu)動(dòng)作指令發(fā)送至待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)8內(nèi)部工作模式為RT狀態(tài)的1553接口，并通過(guò)1553總線通信模塊9同步回采伺服狀態(tài)信號(hào)；在進(jìn)行CAN狀態(tài)測(cè)試時(shí)，通過(guò)CAN總線通信模塊10發(fā)送伺服機(jī)構(gòu)動(dòng)作指令發(fā)送至待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)8的CAN接口，并通過(guò)CAN總線通信模塊10同步回采伺服狀態(tài)信號(hào)，兩種總線測(cè)試狀態(tài)下均可以通過(guò)模擬量采集模塊11回采擺角模擬輸出信號(hào)。(2)在進(jìn)行導(dǎo)通絕緣檢查時(shí)，首先需要將伺服機(jī)構(gòu)待測(cè)局部電路14和導(dǎo)通電阻測(cè)試儀4或絕緣電阻測(cè)試儀5分別通過(guò)轉(zhuǎn)接電纜與導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱3連接好，然后PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)I的嵌入PXI嵌入式控制器15通過(guò)LAN接口向?qū)ń^緣測(cè)試箱3發(fā)送矩陣電路開關(guān)切換指令，經(jīng)由開關(guān)控制卡12進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)開關(guān)矩陣13。若進(jìn)行導(dǎo)通檢查時(shí)，將導(dǎo)通電阻測(cè)試儀4切換到伺服機(jī)構(gòu)待測(cè)局部電路14，若進(jìn)行絕緣檢查時(shí)，將絕緣電阻測(cè)試儀5切換到伺服機(jī)構(gòu)待局部測(cè)電路14，然后嵌入式控制器15通過(guò)RS232串口從測(cè)試儀表中讀取測(cè)量結(jié)果。待所有測(cè)試項(xiàng)目結(jié)束后，可將測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)表通過(guò)打印機(jī)6輸出。
[0023]上面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。本實(shí)用新型中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置(7)，其特征在于:該裝置包括1553B總線通信模塊(9)、CAN總線通信模塊(10)、模擬量采集模塊(11)、PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)(I)、嵌入式控制器(15)、打印機(jī)￠)、電源控制模塊(2)，電源控制模塊(2)的輸出端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)⑶的電源供電端連接，1553B總線通信模塊(9)的總線輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)(8)的1553接口連接，CAN總線通信模塊(10)的CAN總線輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)⑶的CAN接口連接，模擬量采集模塊(11)的信號(hào)采集端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)⑶的模擬量輸出端連接，1553B總線通信模塊(9)、CAN總線通信模塊(10)、模擬量采集模塊(11)的PXI接口端均與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)(I)的PXI插槽連接，PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)(I)的PXI插槽還與嵌入式控制器(15)的PXI接口端連接，嵌入式控制器(15)的輸出端與打印機(jī)(6)的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置(7)，其特征在于:所述的1553B總線通信模塊(9)的PXI接口端通過(guò)第二 PXI插槽(17)與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)(I)的PXI接口端連接，CAN總線通信模塊(10)的PXI接口端通過(guò)第三PXI插槽(18)與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)(I)的PXI接口端連接，模擬量采集模塊(11)的PXI接口端通過(guò)第四PXI插槽(19)與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)(I)的PXI接口端連接，嵌入式控制器(15)的PXI接口端通過(guò)第一 PXI插槽(16)與PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)(I)的PXI接口端連接，嵌入式控制器(15)的USB端口與打印機(jī)(6)的USB輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置(7)，其特征在于:所述的測(cè)控裝置(7)還包括導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱(3)、導(dǎo)通電阻測(cè)試儀(4)、絕緣電阻測(cè)試儀(5)，導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱(3)的輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)(8)電路接口端連接，導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱(3)的輸出端分別與導(dǎo)通電阻測(cè)試儀(4)、絕緣電阻測(cè)試儀(5)的電氣測(cè)量輸入端連接；導(dǎo)通電阻測(cè)試儀(4)、絕緣電阻測(cè)試儀(5)的串口端均與嵌入式控制器(15)的串口端連接，嵌入式控制器(15)的LAN接口與導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱(3)的以太網(wǎng)接口端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種便攜式多協(xié)議雙總線多級(jí)一體化機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)測(cè)控裝置(7)，其特征在于:所述的導(dǎo)通絕緣測(cè)試箱(3)由開關(guān)控制卡(12)、開關(guān)矩陣(13)組成，開關(guān)控制卡(12)的開關(guān)信號(hào)輸出端與開關(guān)矩陣(13)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接，開關(guān)矩陣(13)的待測(cè)電路輸入端與待測(cè)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)(8)的伺服機(jī)構(gòu)待測(cè)局部電路(14)的電路接口端連接；PXI便攜移動(dòng)平臺(tái)(I)的LAN接口與關(guān)控制卡(12)的以太網(wǎng)接口端連接；開關(guān)矩陣(13)的被選電氣輸出端分別與導(dǎo)通電阻測(cè)試儀(4)、絕緣電阻測(cè)試儀(5)的電氣測(cè)量輸入端連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK204086955SQ201420484853
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】王躍軒, 于丹, 曹英健 申請(qǐng)人:北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所, 北京實(shí)驗(yàn)工廠, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院