一种轴角-数字转换模块自动测试系统及测试方法与流程

本发明属于轴角转换测试系统，具体的说，涉及一种轴角-数字转换模块自动测试系统及测试方法。

背景技术：

1、随着工程技术的不断发展,自整角机/旋转变压器广泛地用于舰船、飞机等的姿态、伺服机构、中继系统、位置/角度控制系统等领域等各方面。随着电子技术、计算机、航空航天等科学技术的发展，装备的调试、测试、维修等越来越趋近智能化。基于此，模拟相关装备的运动状态，通过数字-高精度自整角机/旋转变压器信号，将数字全角量转换成自整角机/旋转变压器的模拟电压输出，对装备姿态等控制系统进行测试

2、轴角转换技术被广泛应用于雷达、天线等系统，在很多轴角测试控制过程中，从事轴角信号处理的单位常常因为没有相应的轴角信号源，无法正常进行相应的测试和控制，给工作带来不便，同时在一些实验环境下，需要运动方式多样化和精度较高的轴角信号作为实验检测标准，以便仿真、还原系统的工作状态和方便轴角转换技术的开发。因此，有必要开发一套精度高、功率大、运动方式种类多、操作灵活、功能完备、可靠性强的综合性轴角信号源。

3、随着数字处理及轴角转换技术的发展，轴角信号源的数字化要求也越来越高，对设备的精度、速度、可靠性等要求也越来越严格。目前，市场上主要竞争产品有两类，一类是轴角信号源标准，另一类是数字正弦机产品。

4、目前的轴角信号源标准的优劣势如下：

5、优势：

6、1)轴角信号输出分辨率高达0.0001°；

7、2)轴角信号频率范围宽，从47hz到20k hz；

8、3)轴角信号输出电压范围在(1～90v)可调，参考激磁信输出电压范围在(2～115v)可调。

9、劣势：

10、输出通道单一，仅有一通道输出，不适用双速情况；

11、轴角信号运动方式单一，仅适合手动调整阶跃及步进方式，不满足动态情况下变化的轴角信号需求；

12、价格昂贵，约30万元/台。

13、而数字正弦机产品优劣势如下：

14、优势：

15、1)单通道或组合通道输出，适用单、双速情况；

16、2)轴角信号运动方式多样化，具有多种速比适用较多情况下静、动态变化轴角信号的需求。

17、劣势：

18、输出精度不高，精通道分辨率为14位(0.02°)；

19、键入界面繁琐，不便于操作使用；

20、3)供电方式为400hz，限制了其使用环境，参考、信号电压单一，且需特殊定制。

21、综合上述情况，以现有技术基础，开发一款通用型、高精度、高速可靠、灵活方便的数字正弦机将有较大的市场前景，它将被广泛应用于各类轴角转换及测试领域。

22、轴角转换模块被广泛应用于雷达、天线、精密机械等具有转动行为和角度姿态的系统，轴角转换自动测试系统对测量轴角转换模块的性能指标具有很重要的意义。轴角转换自动测试系统不仅是轴角转换模块的需求，而且还是轴角转换模块环境试验的需求。开发“轴角转换模块自动测试系统”可以满足模块产品的生产、测试、检验、例试等的需要，也可开发应用市场。在轴角转换器系列产品的测试领域、在角度控制系统实验室或现场应用等领域都可得到应用。

23、有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能根据不同的轴角-数字转换模块产生相应的参考电压和信号电压，以及将轴角-数字转换模块产生的数字量进行分析比对的测试系统。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种轴角-数字转换模块自动测试系统，包括：

3、上位机、fpga芯片、ad转换电路、da转换电路、功率放大电路、网口串口模块和轴角-数字转换模块；

4、所述的fpga芯片通过所述的网口串口模块把fpga芯片提供的串口信号转换成网口信号，通过网络接口连接所述的上位机，进行数据交换；

5、所述的轴角-数字转换模块与所述的fpga芯片双向连接进行数据交换；

6、所述的轴角-数字转换模块通过所述的ad转换电路与所述的fpga芯片单向连接进行数据交换；

7、所述的fpga芯片通过所述的da转换电路和功率放大电路与所述的轴角-数字转换模块单向连接进行数据交换。

8、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种轴角-数字转换模块自动测试方法，包括以下步骤：

9、s1、网口串口模块接收到上位机的数据，传输到fpga芯片中进行相应的解析工作，生成轴角-数字转换模块所需要的参考电压和信号电压；

10、s2、生成模拟量参考电压、信号电压，即轴角转换模块所需要的角度值，模拟量参考电压和信号电压通过所述的功率放大电路放大到所述的轴角-数字转换模块所需要的量，使参考电压和信号电压与轴角-数据转换模块的匹配；

11、s3、通过轴角-数字转换模块产生的数字量角度值送达到所述的fpga芯片，通过所述的fpga芯片送到所述的上位机，所述的上位机计算角度值，并将得到的角度值与所述的轴角-数字转换模块的角度值进行比较，即可得出所述的轴角-数字转换模块的精度。

12、进一步的，所述网口串口模块通过网络接口接收到所述的上位机的数据。

13、进一步的，通过所述的da转换电路生成模拟量参考电压、信号电压。

14、进一步的，所述自动测试系统采用以太网的通信形式。

15、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

16、本发明中，本产品通过fpga芯片、ad和da芯片、pa85功放管能实现轴角-数字转换模块的精度和特征信号的精确测量。为提高轴角-数字转换模块的性能指标提供了便捷的测试方法。而且采用以太网的通信形式，使用灵活方便。本发明接插件设计了防误插，防止使用者的误操作，具有较高的可靠性。

技术特征：

1.一种轴角-数字转换模块自动测试系统，其特征在于，包括：

2.一种如权利要求1所述的自动测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种轴角-

4.根据权利要求3所述的一种轴角-

5.根据权利要求4所述的一种轴角-

技术总结本发明公开了一种轴角‑数字转换模块自动测试系统，包括：上位机、FPGA芯片、AD转换电路、DA转换电路、功率放大电路、网口串口模块和轴角‑数字转换模块；所述的FPGA芯片通过所述的网口串口模块把FPGA芯片提供的串口信号转换成网口信号，通过网络接口连接所述的上位机，进行数据交换；所述的轴角‑数字转换模块与所述的FPGA芯片双向连接进行数据交换；所述的轴角‑数字转换模块通过所述的AD转换电路与所述的FPGA芯片单向连接进行数据交换；所述的FPGA芯片通过所述的DA转换电路和功率放大电路与所述的轴角‑数字转换模块单向连接进行数据交换。本发明能实现轴角‑数字转换模块的精度和特征信号的精确测量。技术研发人员：牛和煦,刘一鸣,刘文卓,罗杰,王添鑫受保护的技术使用者：牛和煦技术研发日：技术公布日：2024/7/25