專利名稱：一種組合控制單元檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合控制單元檢測儀，屬于故障檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
組合控制單元是在爆破物上完成彈載設(shè)備間和爆破物與飛行器發(fā)控系統(tǒng)間的邏輯和時序控制功能的重要電子部件。組合控制單元是爆破物尾部儀器艙部件之一，該部件啟動爆破物上能源參與其投放程序的控制，協(xié)調(diào)自動駕駛儀、導(dǎo)引頭有序工作，實現(xiàn)接通控制系統(tǒng)，接通導(dǎo)引頭電源，保證爆破物各部件正常工作，最終使爆破物命中目標(biāo)。組合控制單元主要由以繼電器為主體的功能模塊單元組成，能夠模擬組合控制單元在該爆破物中的電氣交聯(lián)，模擬飛機(jī)發(fā)出相應(yīng)控制信號，通過繼電器吸合與斷開來完成飛行器與彈載設(shè)備間和爆破物上信號的切換。繼電器的故障包括線圈斷路和短路；觸點吸合故障與觸點粘連故障；繼電器相連的續(xù)流二極管存在擊穿故障和斷開故障等。在已有技術(shù)中，組合控制單元的檢測，通常通過手動來實現(xiàn)，需要按實際工作邏輯，加載控制信號，再根據(jù)組合控制單元的返回信號，進(jìn)行后續(xù)控制。整個檢測過程操作繁瑣，效率低。如果要把故障定位在元器件級，一般需要開殼檢測。基于以上原因，開發(fā)設(shè)計了新型組合控制單元檢測儀，實現(xiàn)全自動檢測，檢測結(jié)果可以直接將故障定位在內(nèi)部控制電路的具體元器件上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提高檢修的效率和故障定位準(zhǔn)確性，從而提出了一種組合控制單元檢測儀。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的一種組合控制單元檢測儀，它主要包括控制顯示模塊、電源模塊、信號調(diào)理模塊、無源檢測模塊、檢測模塊、信號控制切換模塊、標(biāo)定模塊和核心控制電路。其連接關(guān)系為電源模塊與核心控制電路連接；信號調(diào)理模塊、無源檢測模塊、檢測模塊、信號控制切換模塊、標(biāo)定模塊并聯(lián)后與核心控制電路連接；核心控制電路與控制顯示模塊連接；并將上述模塊全部集成在機(jī)箱內(nèi)形成便攜箱式結(jié)構(gòu)；通過固化在核心控制電路模塊CPU內(nèi)的專用軟件實現(xiàn)硬件模塊的有序工作，共同完成對組合控制單元的自動檢測。其中，核心控制電路用于實現(xiàn)硬件模塊的有序工作，共同完成對組合控制單元的自動檢測。電源模塊由電源供電模塊及其保護(hù)電路組成。該模塊為組合控制單元及其檢測電路提供直流電源，通過計算機(jī)控制可以程控接通或斷開。當(dāng)組合控制單元內(nèi)部電路出現(xiàn)短路故障時，會導(dǎo)致供電電流瞬間過大，保護(hù)電路將及時動作并切斷電源，防止電源供電模塊損壞。信號調(diào)理模塊的功能是將組合控制單元輸入輸出信號轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能接受的范圍。信號調(diào)理模塊電路采用電阻分壓的方式進(jìn)行設(shè)計。無源檢測模塊是由繼電器和外圍采樣電路組成，通過對組合控制單元內(nèi)部的相應(yīng)節(jié)點加電和信號采樣，能夠定位電路板上的故障點。在對組合控制單元中的某一個回路進(jìn)行檢測時，組合控制單元檢測儀內(nèi)的單片機(jī)利用繼電器實現(xiàn)對該回路控制接入測試電壓， 同時通過單片機(jī)采集采樣點處的電壓值。當(dāng)經(jīng)過采樣的電壓值被單片機(jī)采集判斷該回路是否正常。檢測模塊是在單片機(jī)首先控制信號切換控制模塊動作，當(dāng)組合控制單元內(nèi)的某一個控制回路接通后，由單片機(jī)給該回路接輸入信號，然后經(jīng)信號調(diào)理模塊采樣其輸出信號到單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理，從而判斷該回路工作是否正常。信號控制切換模塊主要用來程控接通組合控制單元兩個電連接器的不同接觸件， 以實現(xiàn)不同控制回路的自動檢測。電路采用繼電器組合方式實現(xiàn)。信號控制切換模塊與相應(yīng)軟件一起，根據(jù)測試要求將輸入信號加入不同控制回路，實現(xiàn)對組合控制單元的檢測。在不同時刻，程控接通兩個不同的接觸件，單片機(jī)采回數(shù)據(jù)，判斷輸出是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。 若檢測正常，則進(jìn)行下一步檢測，否則自動終止檢測，避免在組合控制單元有故障的情況下給其通電，造成其內(nèi)部電子元器件損壞。標(biāo)定模塊的功能是通過標(biāo)定按鈕，將單片機(jī)控制無源檢測模塊和檢測模塊的信號從控制面板上的標(biāo)定電連接器輸出顯示到外加示波器上，從而判斷組合控制單元檢測儀是否能夠完成檢測功能。其工作過程為組合控制單元檢測儀通過測試電纜與被測組合控制單元進(jìn)行電氣聯(lián)接。通過控制顯示模塊上的扳鈕開關(guān)輸入自檢、檢測或者標(biāo)定指令，對產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)測試，測試結(jié)果通過控制面板上的相應(yīng)指示燈顯示。有益效果I、該組合控制單元檢測儀具有攜帶方便、操作簡單、使用安全可靠、測試準(zhǔn)確，方便標(biāo)定等特點，在不打開組合控制單元?dú)んw的情況下，可以將故障定位在內(nèi)部具體元器件上。加強(qiáng)了該爆破物的部隊基層維修保障。2、該組合控制單元檢測儀既可以用于生產(chǎn)過程中維修調(diào)試，也可以裝備到部隊， 用于內(nèi)場調(diào)試維修，還可以用作后續(xù)其它該系列項目組合控制單元部件級檢測3、該組合控制單元檢測儀利用以計算機(jī)控制為核心的自動檢測技術(shù)和容錯設(shè)計， 采用雙CPU聯(lián)合控制，抗干擾能力強(qiáng)，測試周期短，故障定位準(zhǔn)確，具有限流、限壓保護(hù)功倉泛。


圖I為組合控制單元檢測儀組成框圖；圖2為組合控制單元檢測儀軟件框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實施例本發(fā)明的一種組合控制單元檢測儀，它主要包括控制顯示模塊、電源模塊、信號
4調(diào)理模塊、無源檢測模塊、檢測模塊、信號控制切換模塊、標(biāo)定模塊和核心控制電路，如圖I 所示。其連接關(guān)系為電源模塊與核心控制電路連接；信號調(diào)理模塊、無源檢測模塊、檢測模塊、信號控制切換模塊、標(biāo)定模塊并聯(lián)后與核心控制電路連接；核心控制電路與控制顯示模塊連接；標(biāo)定模塊外接示波器；通過固化在核心控制電路模塊CPU內(nèi)的專用軟件實現(xiàn)硬件模塊的有序工作，共同完成對組合控制單元的自動檢測。該組合控制單元檢測儀利用以計算機(jī)控制為核心的自動檢測技術(shù)和容錯設(shè)計，采用雙CPU聯(lián)合控制。同時本組合控制單元檢測儀采用AC220V供電。其中，核心控制電路的控制芯片采用美國ATMERL公司的高速單片機(jī)ATmegal6。該款單片機(jī)具有下列特點I)采用先進(jìn)RISC結(jié)構(gòu)的AVR內(nèi)核；2)片內(nèi)含有較大容量、非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲器；3)片內(nèi)含 JTAG 接口；4)片內(nèi)含8路10位ADC和獨(dú)立可編程看門狗定時器；5)寬電壓、高速度、低功耗。電源模塊由電源供電模塊及其保護(hù)電路組成。該模塊為組合控制單元及其檢測電路提供27V直流電源，通過計算機(jī)控制可以程控接通或斷開。當(dāng)組合控制單元內(nèi)部電路出現(xiàn)短路故障時，會導(dǎo)致供電電流瞬間過大，保護(hù)電路將及時動作并切斷電源，防止電源供電模塊損壞。信號調(diào)理模塊的功能是將組合控制單元輸入輸出信號轉(zhuǎn)換成ATmegaie單片機(jī)內(nèi)部ADC能接受的OV 5V范圍。由于組合控制單元輸入信號為27VDC直流電壓，輸出信號 OV或27VDC。所以信號調(diào)理模塊電路采用電阻分壓的方式進(jìn)行設(shè)計。無源檢測模塊是由繼電器和外圍采樣電路組成，通過對組合控制單元內(nèi)部的相應(yīng)節(jié)點加電和信號采樣，能夠定位電路板上的故障點。在對組合控制單元中的某一個回路進(jìn)行檢測時，組合控制單元檢測儀內(nèi)的單片機(jī)利用繼電器實現(xiàn)對該回路控制接入測試電壓， 同時通過單片機(jī)采集采樣點處的電壓值。當(dāng)經(jīng)過采樣的電壓值被單片機(jī)采集判斷該回路是否正常。檢測模塊是在單片機(jī)首先控制信號切換控制模塊動作，當(dāng)組合控制單元內(nèi)的某一個控制回路接通后，由單片機(jī)給該回路接輸入信號，然后經(jīng)信號調(diào)理模塊采樣其輸出信號到單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部ADC處理，從而判斷該回路工作是否正常。信號控制切換模塊主要用來程控接通組合控制單元兩個電連接器的不同接觸件， 以實現(xiàn)不同控制回路的自動檢測。電路采用繼電器組合方式實現(xiàn)。信號控制切換模塊與相應(yīng)軟件一起，根據(jù)測試要求將輸入信號加入不同控制回路，實現(xiàn)對組合控制單元的檢測。在不同時刻，程控接通兩個不同的接觸件，單片機(jī)采回數(shù)據(jù)，判斷輸出是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。 若檢測正常，則進(jìn)行下一步檢測，否則自動終止檢測，避免在組合控制單元有故障的情況下給其通電，造成其內(nèi)部電子元器件損壞。標(biāo)定模塊的功能是通過標(biāo)定按鈕，將單片機(jī)控制無源檢測模塊和檢測模塊的信號從控制面板上的標(biāo)定電連接器輸出顯示到外加示波器上，從而判斷組合控制單元檢測儀是否能夠完成檢測功能。
組合控制單元檢測儀軟件包括核心控制電路、自檢程序模塊、檢測程序模塊和標(biāo)定程序模塊，如圖2所示。軟件采用AVR匯編語言編寫，在AVR Studio 3. 56應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境下開發(fā)、調(diào)試。軟件運(yùn)行操作系統(tǒng)以Windows界面為基礎(chǔ)，Windows2000、WindowsXP等軟件環(huán)境下運(yùn)行。核心控制電路實現(xiàn)初始化功能，控制顯示模塊上的全部指示燈閃爍，讓操作者觀察到組合控制單元檢測儀顯示系統(tǒng)是否處在正常工作狀態(tài)。然后實時監(jiān)測自檢開關(guān)、檢測開關(guān)和標(biāo)定開關(guān)是否有操作指令輸入，如有操作調(diào)用相應(yīng)子程序功能模塊。自檢程序模塊功能組合控制單元檢測儀外接交流220VAC供電后，將組合控制單元檢測儀控制面板上的自檢開關(guān)扳至“0N”狀態(tài)，其余開關(guān)保持在“OFF”狀態(tài)。組合控制單元檢測儀內(nèi)部單片機(jī)掃描接收到自檢指令后，程控接通無源檢測27V電源，依次接通渦輪電源、載機(jī)電源、陀螺解鎖完成、駕駛儀準(zhǔn)備好、尾艙準(zhǔn)備好和點火信號輸入等無源檢測模塊電路，同時通過I/O采集各個無源檢測模塊的反饋信號，從而判斷各個模塊工作情況，如果其中有一個模塊工作異常，單片機(jī)判斷為自檢故障，只有所有模塊工作全部正常，單片機(jī)才判斷為自檢正常。通過自檢的組合控制單元檢測儀才能用于組合控制單元的檢測。檢測程序模塊功能組合控制單元檢測儀外接交流220VAC供電后，通過檢測電纜與組合控制單元進(jìn)行電氣連接。將組合控制單元檢測儀控制面板上的檢測開關(guān)扳至“0N”狀態(tài)，其余開關(guān)保持在“OFF”狀態(tài)。組合控制單元檢測儀內(nèi)部單片機(jī)掃描接收到檢測指令后， 程控接通檢測27V電源，依次接通燃?xì)恻c火、陀螺解鎖、載機(jī)電源、渦輪電源、尾艙準(zhǔn)備好和導(dǎo)引頭供電等檢測模塊電路，同時通過1/0采集各個檢測模塊的反饋信號，從而判斷各個模塊工作情況，如果其中有一個模塊工作異常，單片機(jī)判斷為檢測故障，只有所有模塊工作全部正常，單片機(jī)才判斷為檢測正常。標(biāo)定程序模塊功能為保證組合控制單元檢測儀正常使用，組合控制單元檢測儀需定期進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定時，組合控制單元檢測儀外接交流220VAC供電，將標(biāo)定開關(guān)扳到 “0N”狀態(tài)，其余開關(guān)在“OFF”狀態(tài)，組合控制單元檢測儀執(zhí)行標(biāo)定程序，依次按固定時間間隔，分別接通無源檢測模塊和檢測模塊。如果這些模塊全部運(yùn)行正常，則面板上自檢正常指示燈、檢測檢測正常指示燈(綠燈)都被點亮，如果有一路或多路不正常，則自檢故障指示燈、檢測故障指示燈(紅燈)被點亮。在組合控制單元檢測儀執(zhí)行標(biāo)定程序的同時，通過組合控制單元檢測儀面板上的標(biāo)定插座用示波器監(jiān)測激勵信號的輸出，如果示波器監(jiān)測到的激勵信號與設(shè)計的信號一致，且自檢正常指示燈和檢測正常指示燈均被點亮，說明組合控制單元檢測儀通過標(biāo)定，可以繼續(xù)用于組合控制單元檢測，否則不能用于組合控制單元檢測，需對組合控制單元檢測儀進(jìn)行檢修。應(yīng)用本發(fā)明的一種組合控制單元檢測儀可實現(xiàn)以下功能
a)檢測燃?xì)恻c火控制電路；
b)檢測陀螺解鎖控制電路；
c)檢測尾艙準(zhǔn)備好控制電路；
d)檢測接通控制通道控制電路；
e)檢測斷開陀螺解鎖控制電路；
f)檢測導(dǎo)引頭供電電源控制電路；
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g)在被測產(chǎn)品出現(xiàn)故障時，及時切斷電源，并給出故障指示；h)具有自檢和標(biāo)定功能，保證使用的可靠性。組合控制單元檢測儀用于對爆破物上尾部儀器艙中的電氣部件組合控制單元進(jìn)行電氣功能自動檢測。在不打開組合控制單元?dú)んw的情況下，可以將故障定位在內(nèi)部具體元器件上。
權(quán)利要求
1.一種組合控制單元檢測儀，其特征在于包括控制顯示模塊、電源模塊、信號調(diào)理模塊、無源檢測模塊、檢測模塊、信號控制切換模塊、標(biāo)定模塊和核心控制電路；其連接關(guān)系為電源模塊與核心控制電路連接；信號調(diào)理模塊、無源檢測模塊、檢測模塊、信號控制切換模塊、標(biāo)定模塊并聯(lián)后與核心控制電路連接；核心控制電路與控制顯示模塊連接；并將上述模塊全部集成在機(jī)箱內(nèi)形成便攜箱式結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種組合控制單元檢測儀，其特征在于所述電源模塊由電源供電模塊及其保護(hù)電路組成。
3.如權(quán)利要求I所述的一種組合控制單元檢測儀，其特征在于還包括示波器，所述標(biāo)定模塊與示波器連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組合控制單元檢測儀，屬于故障檢測領(lǐng)域。它主要包括控制顯示模塊、電源模塊、信號調(diào)理模塊、無源檢測模塊、檢測模塊、信號控制切換模塊、標(biāo)定模塊和核心控制電路。其連接關(guān)系為電源模塊與核心控制電路連接；信號調(diào)理模塊、無源檢測模塊、檢測模塊、信號控制切換模塊、標(biāo)定模塊并聯(lián)后與核心控制電路連接；核心控制電路與控制顯示模塊連接；并將上述模塊全部集成在機(jī)箱內(nèi)形成便攜箱式結(jié)構(gòu)；該檢測儀具有攜帶方便、操作簡單、使用安全可靠、測試準(zhǔn)確，方便標(biāo)定等特點，在不打開組合控制單元?dú)んw的情況下，可以將故障定位在內(nèi)部具體元器件上。
文檔編號G05B23/02GK102591324SQ20121001444
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者馮喜, 張莉莉, 徐迎莉, 朱凱, 盛麗君, 韓旭東 申請人:哈爾濱建成集團(tuán)有限公司