惯性仪器的设计思想

惯性仪器本身就是高精度、高灵敏度的测量装置，选择和采用的测试方法必须和惯性仪器的工作原理紧密相联，因此，我们对常用的、典型的惯性仪器测试设备进行了深入分析、归纳，总结出典型的测试方法和手段。同时，由于惯性仪器结构复杂，品种和接口数量繁多，对测试信号的数量、复杂性以及精度要求等因素变化较大，这就要求测试系统的硬件和软结构均具有较强的适应性，达到“以不变应万变” 的设计要求。
通常情况下，测试系统应具有三大基本功能，即：信号的测量与控制、数据的分析与处理，测试结果的计算与输出。其中：信号的测量与控制是测试系统硬件要解决的主要问题，为解决接口繁多、标准不一的问题，考虑到测试的灵活性和适应性，在系统硬件设计中，我们采用了“ VXI总线标准仪器模块+通用信号转接+适配器”的分层转接模式；对系统硬件的调度指挥、数据的分析与处理以及测试结果的计算与输出则是系统软件解决的主要问题。在系统软件设计中，我们在虚拟仪器软件结构的基础上，采用通用化的框架式软件设计，构建通用的可剪裁的软件公共平台，软件开发人员可根据通用ATE/ATS系统对软件功能的要求，在软件框架的基础上进行功能增减及参数的选配，实行动态配置，达到测试软件通用化的目的。
VXI总线是一种开放式的系统结构，总线接口不仅结构紧凑、标准开放、数据吞吐能力强、模块可重复使用，而且建立在虚拟仪器软件结构（VISA）基础上的通用软件框架解决了系统中所使用的各种VXI总线仪器与测试应用软件开发的通用化问题，因此，VXI总线仪器所具有的系列化、组合化特点、为组建通用测试系统提供了良好的技术支撑。
信号调理与转接是组建通用测试系统不可缺少的环节，也是通用测试系统设计工作中相对较为复杂的部分。信号调理与转接的主要作用是连接被测对象与VXI测试仪器，测试过程中的所有被测信号和控制信号均在这里进行集中。被测信号的指标超出VXI模块输入指标的，需经过调理变换，如阻抗变换、放大、衰减，隔离等措施；被测信号的指标在VXI模块测量范围的，在这里经过转接，送入各个VXI测试采集通道的信号输入端；指令或控制信号由计算机通过这里分配、调理、转接发往被测对象。为此我们设计了插卡式的通用信号转接箱，为不同被测提供了灵活多变的信号转接模式。被测信号由调理模块的前面板输入，通过调理板的调理变换电路后，经通用信号转接箱的背板及机箱后面板转接，通过外部电缆送给VXI测控组合中的测试仪器，完成测量。测试信号也可以采用由机箱后面板输入、前面板输出的“逆向”转接调理模式，以缩短转接电缆的长度。 这里的调理板对用户而言可以选用标准配置的，也可以根据需要由用户自行设计调理电路。
适配器作为通用信号转接箱在处理大功率信号能力的补充，主要用于布放2A 以上的大功率器件的供电与控制电路，在被测对象供电功率和被测信号小于2A的测试系统中，适配器机箱可以省去，被测信号直接分配至通用信号转接箱的输入端。
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