[發明專利]一種安全點火機構單元測試儀

有效

• 申請號: 201811512933.3
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109854414B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 李博;白向林;劉娜;方衛;宗西霞;張瑗;魏明;李宏;朱波
• 申請（專利權）人: 西安航天動力測控技術研究所
• 主分類號: F02K9/96
• 分類號: F02K9/96
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種安全點火機構單元測試儀，其特征在于：包括：人機交互平臺、接口擴展及采集模塊、電源模塊、電阻測量模塊、電壓測量模塊、電流測量模塊、狀態監測及狀態轉換計時模塊、作動源調壓及穩壓模塊、作動組件時序動作控制及保護模塊、被測產品接口及測量通路開關陣列；

所述人機交互平臺包括顯示單元、主板、數據輸入輸出接口、輸入設備；

所述接口擴展及采集模塊對主板擴展IO接口、數據接口；所述接口擴展及采集模塊與主板通過總線接口通信，能夠對電阻測量模塊、電壓測量模塊、電流測量模塊提供的模擬信號進行模數或者壓頻轉換，實現測量物理量的數字化；

所述電源模塊為其余模塊供電，并受控于作動源調壓及穩壓模塊，為外部作動組件提供受控穩定電壓；

所述電阻測量模塊對安全點火機構中的低值電阻和絕緣電阻進行測量；

所述電壓測量模塊監測施加于外部作動組件的作動源電壓；

所述電流測量模塊對狀態轉換過程中的電流進行測量；

所述狀態監測及狀態轉換計時模塊用于安全點火機構狀態的實時監測以及狀態轉換過程中的轉換到位計時；

所述作動源調壓及穩壓模塊提供安全點火機構的安全轉換電壓控制信號，并根據電壓測量模塊的測量結果實時穩定調節電源模塊輸出給外部作動部件的作動源電壓；

所述作動組件時序動作控制及保護模塊通過時序功率開關器件組合電路實現外部作動組件的連續工作，實現安全點火機構的狀態轉換和鎖位；并根據電流測量模塊測量結果或時序定時輸出結果，實時判斷外部作動組件是否處于過流或者時序異常的情況，若處于，則及時切斷作動電源，實現保護；

被測產品接口及測量通路開關陣列包括與被測安全點火結構相連的測試電纜和接口以及進行電阻測量的開關陣列電路。

2.根據權利要求1所述一種安全點火機構單元測試儀，其特征在于：所述電阻測量模塊中對安全點火機構中的低值電阻進行測量時，采用微電流四線制測量電路進行測量；所述微電流四線制測量電路由限流電阻Rs以及電阻R1、R2、R3、R4與運算放大器A1組成；電阻R1＝R3，R2＝R4，且R2R1；限流電阻Rs與被測電阻Rx串聯在電源Vsource兩端；電阻R1、R2、R3、R4與運算放大器A1構成差分放大電路；差分放大電路接在被測電阻Rx兩端；

測量時，采集差分放大電路的輸出電壓Vout，得到被測電阻Rx阻值為

Rx＝K×Vout+b

其中Va為用標準電阻Ra置換被測電阻Rx時得到的差分放大電路輸出電壓，Vb為用標準電阻Rb置換被測電阻Rx時得到的差分放大電路輸出電壓。

3.根據權利要求1所述一種安全點火機構單元測試儀，其特征在于：所述電阻測量模塊中對安全點火機構中的絕緣電阻進行測量的電路由限流電阻Rh、調節支路電阻Rt、電阻R5、R6和R7以及高增益放大器A2和A3組成；限流電阻Rh接絕緣電阻測量電壓源Vh，調節支路電阻Rt接調節支路電壓源Vt，被測電阻Ry接在限流電阻Rh與調節支路電阻Rt之間；運算放大器A2及電阻Rh、Ry、Rt及R5構成反向加法電路，運算放大器A3與電阻R6、R7構成方向比例放大電路；

測量時，采集運算放大器A3的輸出電壓Vo，得到被測電阻Ry阻值為

其中Vc為用標準電阻Rc置換被測電阻Ry時得到的運算放大器A3的輸出電壓，Vd為用標準電阻Rd置換被測電阻Ry時得到的運算放大器A3的輸出電壓。

4.根據權利要求2或3所述一種安全點火機構單元測試儀，其特征在于：人機交互平臺中顯示單元采用顯示屏、數碼管、指示燈；數據輸出輸入接口包括數據存儲接口、打印設備接口、數據通信接口；輸入設備包括按鍵、旋鈕、開關、鼠標、鍵盤；主板是各種數據處理的核心單元，包括處理器、數據接口、存儲器。

5.根據權利要求2或3所述一種安全點火機構單元測試儀，其特征在于：所述電源模塊帶有短路、欠壓輸出保護以及自檢報警功能；并根據使用環境要求采用AC-DC電源模塊、DC-DC電源模塊或電池一體化電源模塊。