基于PXI总线的某型舵系统检测设备设计

3 硬件设计
3．1 测试平台
PXI平台是一种专为工业数据采集与自动化应用量身定制的模块化仪器平台，具备机械、电气、软件等多方面的专业特性。充分利用了当前最普及的台式计算机高速标准结构一PCI，是compactPCI规范的扩展，是以CompactPCI为基础再加上一些特有的信号组合而成的一个架构，继承了PCI的电气信号，拥有如PCI bus的极高传输数据的能力。
PXI产品具有级别更高、定义更严谨的环境一致性指标，符合工业环境下振动、撞击、温度与湿度的极限条件，尺寸上，4U的PXI机箱比绝大多数的台式机或工业计算机平台更加紧凑，这对于狭小环境下的测试来说是一项重要的特性。
PXI模块化、前插式结构给维护和升级带来极大的便利，如果系统中的一个模块需要修理，工程师可以将其取出而不影响其他模块，模块化减少的停机时间降低了系统寿命内的维护成本。
3．2 板卡选择
数据采集采用高速数据采集卡PXI-6254，D／A转换采用转换模块PXI45713。
3．3 调理电路设计
调理模块完成直流电源以及各路所需信号的幅值调理。调理原理示意图如图3所示。

3．4 保护设计
检测台电源的输入、输出设计有瞬间熔断保险丝，具有电过载保护功能，电缆、电缆组件的布局和接线应保证外露接头不带电，以防意外短路，并且电连接器应有防插错设计。
3．5 计量接口设计
配置电源和信号的专用检测、计量接口，通过对该接口信号的测量，可以对设备进行计量、鉴定和故障定位。
3．6 电磁兼容性设计
(1)电路板采用多层板设计，将电源层和地层分别单独敷设；
(2)印刷板设计布局：
元器件的位置应按电源电压、数字及模拟电路、电流大小等进行分组，以免相互干扰，所有连接器应安排在印刷电路板的一侧，尽量避免从两侧引出电缆，减少共模辐射；
(3)线路板的布线线宽不要突变，导线不要突然拐角；
(4)采用屏蔽电缆，并且电缆布线应按照传输信号的强弱进行分类归并，以便使可能发生的串扰减少到最小。
(5)在控制线进入印尉板的入口处加接R-C去耦电路，以便消除长线传输中可能出现的干扰因素。

4 软件设计
4．1 软件描述
开发软件采用NI LabVIEW 2009，它是一种真正意义上的图形化编程语言，采用工程技术人员所熟悉的术语和图形化符号代替常规的文本语言编程，具有界面友好、操作简单、开发周期短等特点，广泛应用于各个行业的仿真、数据采集、仪器控制、测量分析和数据显示等方面，在各大公司、科研机构日益普及，得到广泛应用。
软件的输入主要为检测人员录入的数据、用户输入的操作指令及相关的项目检测结果。对于测试的实现，将应完成的测试步骤及正常的参数结果范围等信息提前保存，在测试过程中根据测试步骤产生控制条件加载指令，完成各测试步骤后，读取测试结果信息，将测试值与正常的参数结果范围进行分析比较，从而确定该步骤是否通过。
软件的输出主要采用测试数据库，包括以下内容：检测时间、人员、检测对象序列号、参数名称、数值、测量参数的参考值及可能的故障部件等测试结果信息，并提供相应的格式进行打印预览和打印输出。