平台加温控制器自动化测试系统

　　摘要：本文在深入了解平台系统的基础上，设计了一套用于平台自动加温控制系统。系统硬件部分采用模块化设计方式，分别采用电阻测量、信号滤波、温度控制等模块，并结合平板电脑实现对平台系统的加温、测温。系统软件部分采用LabVIEW软件平台，充分利用LabVIEW特有的多线程软件架构，实现对平台系统的加温方式选择、测温数据记录、温度报警显示。系统研制完成后进行老练考核系统的稳定性、可靠性，并与标准仪器比对测试数据，比对结果表明，该系统具有测量误差小，测量数值稳定等特点。系统参与了平台系统不同环境下的试验，试验结果表明该系统具有便携、易维护的特点。

　　引言

　　三轴陀螺稳定平台(以下简称平台)的主要作用是在火箭内按制定的战术技术指标，建立一个与火箭的角运动无关的导航坐标系，为加速度计提供可靠的测量基准，也为火箭姿态角的测量提供所需的坐标基准^[1]。目前，平台加温控制器采用手动操作、人为监测的方式，数据记录不完善，设备维护不方便。

　　为了适应火箭密集发射的需要，火箭相关的测试设备需要进一步技术改造，平台加温控制器自动化测试系统(以下简称系统)利用当前测控领域的新技术，借助于现代计算机测控技术，完成对平台内腔的加温预热，结合表头温控实现平台二级温控，确保平台内陀螺和加速度计表头温度稳定。同时实时监测记录平台内腔以及陀螺、加速度计表头的电阻值。确保平台系统内陀螺和加速度计环境稳定。为火箭正常发射提供有力保障，也为平台异常情况分析提供可靠的数据依据。

　　1 系统设计

　　本系统是为实现对平台的加温、测温，记录测试数据和系统使用过程。此外，系统还需适应不同环境下的使用，降低远距离测量过程中的误差，提高测试数据的稳定性和可靠性。

　　所以本系统充分利用了当代测试领域的新技术和新方法，硬件部件设计上采用模块化的方式，把整套系统按照功能分成不同的模块，便于在各个测试场地检查和维护。软件上采用LabVIEW多线程的队列设计模式并配合经典的生产者消费者软件架构，增强软件的可维护性和可扩展性^[2]。软件实时监测设备状态，实时控制各个硬件模块，并实时记录测试数据，同时软件简化操作步骤，明确操作提示，用图文并茂的方式显示测试结果。

　　1.1 系统硬件组成

　　系统硬件由电阻测量模块、数据采集模块、继电器模块、温控器模块、平板电脑组成。系统组成框图如图1所示。

　　电阻测量模块测量平台系统内的YX、YZ陀螺和X、Y、Z加速度计的阻值。若采用单端测量方式，测试线缆阻值会引起测试偏差，电阻测量模块采用了三线制测量的方法，消除线缆误差，保证测试阻值的精确性^[3]。测量后端加二阶巴特沃斯滤波，截止频率设为10Hz(3.16Hz理论值)，可有效消除工频等干扰^[4]。测量原理如图2所示。