[發(fā)明專利]一種導(dǎo)電滑環(huán)在線并行測試系統(tǒng)及測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010004378.4
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN110967591B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邰洋;趙政;張新遠(yuǎn);劉嘉倬;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七0七研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電滑環(huán)在線并行測試系統(tǒng)，其包括工作切換模塊、高速時鐘倍頻模塊、測試信號產(chǎn)生模塊、測試信號反饋模塊、測試診斷模塊及測試信息通信模塊；工作切換模塊控制高速時鐘倍頻模塊的初始化，高速時鐘倍頻模塊輸出的時鐘信號作為測試信號產(chǎn)生模塊及測試診斷模塊的時鐘基準(zhǔn)，測試信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生輸入導(dǎo)電滑環(huán)的測試信號，測試信號反饋模塊接收導(dǎo)電滑環(huán)輸出的測試信號，測試診斷模塊記錄通信測試故障信息，測試信息通信模塊傳輸診斷信息。本發(fā)明適用于導(dǎo)電滑環(huán)的在線并行測試，實現(xiàn)了對于多種導(dǎo)電滑環(huán)的性能測試，提高導(dǎo)電滑環(huán)的測試效率，并能夠提高導(dǎo)電滑環(huán)故障診斷準(zhǔn)確度和正確率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶導(dǎo)航系統(tǒng)用導(dǎo)電滑環(huán)測試技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種導(dǎo)電滑環(huán)在線并行測試系統(tǒng)及測試方法。

背景技術(shù)

慣性系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在海、陸、空、天、警等諸多領(lǐng)域，隨著慣性技術(shù)的不斷發(fā)展，慣性系統(tǒng)的精度在不斷提高。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)是平臺式、旋轉(zhuǎn)調(diào)制式和混合式慣性系統(tǒng)的重要組成部分，而導(dǎo)電滑環(huán)也隨旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在慣性系統(tǒng)中普遍應(yīng)用。

導(dǎo)電滑環(huán)主要是由電刷、滑環(huán)、微型軸承及一些相關(guān)的結(jié)構(gòu)件組成，適用于在360°無限制自由旋轉(zhuǎn)條件下，保證設(shè)備的固定機構(gòu)與轉(zhuǎn)動機構(gòu)之間電信號能夠不間斷的傳遞。

然而，慣性系統(tǒng)的工作原理決定了導(dǎo)電滑環(huán)從裝機工作開始就長期處于磨損狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)電滑環(huán)因過度磨損導(dǎo)致導(dǎo)電滑環(huán)性能失效時，信號通路會發(fā)生斷路，慣性系統(tǒng)隨之發(fā)生故障。

在導(dǎo)電滑環(huán)發(fā)生故障之前的一段時間，導(dǎo)電滑環(huán)實際上已經(jīng)處于亞健康狀態(tài)，往往會伴隨導(dǎo)電滑環(huán)信號通路瞬斷現(xiàn)象不斷增多，斷路時間也會不斷增長。通過開機后的導(dǎo)電滑環(huán)在線自測試，在不額外占用硬件資源，不改動硬件設(shè)計的前提下就可以在開機自檢時完成滑環(huán)的狀態(tài)檢測，通過監(jiān)測數(shù)字脈沖丟失等異常情況檢測出導(dǎo)電滑環(huán)瞬斷頻率和持續(xù)時長，及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電滑環(huán)的亞健康狀態(tài)，為系統(tǒng)健康管理提供數(shù)據(jù)支撐。

因此，急需設(shè)計實現(xiàn)全自動、在線、一體化的導(dǎo)電滑環(huán)測試方法，通過合理的測試流程及數(shù)據(jù)處理方法對導(dǎo)電滑環(huán)進(jìn)行性能測試與評價，提高導(dǎo)電滑環(huán)故障診斷準(zhǔn)確度和測試效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全自動、在線、一體化的導(dǎo)電滑環(huán)在線并行測試方法，通過該方法可以兼容測試多種導(dǎo)電滑環(huán)，提高導(dǎo)電滑環(huán)故障診斷準(zhǔn)確度和正確率，提高導(dǎo)電滑環(huán)的測試效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種導(dǎo)電滑環(huán)在線并行測試系統(tǒng)，其包括工作切換模塊、高速時鐘倍頻模塊、測試信號產(chǎn)生模塊、測試信號反饋模塊、測試診斷模塊及測試信息通信模塊；

工作切換模塊使用FPGA內(nèi)部邏輯單元實現(xiàn)；在DSP判斷系統(tǒng)是否為冷啟動狀態(tài)時，DSP和FPGA之間通過EMIF總線進(jìn)行通信，完成系統(tǒng)健康管理工作流程與正常工作流程的切換；當(dāng)系統(tǒng)完成冷啟動，DSP引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入健康管理工作流程，工作切換模塊接收DSP命令完成參數(shù)裝訂，并通過FPGA產(chǎn)生復(fù)位信號和使能信號完成高速時鐘倍頻模塊的初始化；

高速時鐘倍頻模塊使用FPGA內(nèi)嵌的數(shù)字時鐘管理器實現(xiàn)；FPGA內(nèi)嵌的數(shù)字時鐘管理器將低抖動有源石英晶體振蕩器輸入的25MHz時鐘頻率信號倍頻到100MHz，并將100MHz作為時鐘信號輸出至測試信號產(chǎn)生模塊和測試信號診斷模塊，作為該兩個模塊的時鐘基準(zhǔn)；

測試信號產(chǎn)生模塊使用FPGA內(nèi)部邏輯單元實現(xiàn)；以高速時鐘倍頻模塊產(chǎn)生的100MHz為時鐘產(chǎn)生不少于32路的測試信號；產(chǎn)生的測試信號通過連接器與導(dǎo)電滑環(huán)的輸入端連接；

測試信號反饋模塊使用FPGA內(nèi)部邏輯單元實現(xiàn)；接收導(dǎo)電滑環(huán)輸出端的測試信號，并使用FPGA內(nèi)部邏輯單元實現(xiàn)測試信號的低延時采集；