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产品详情


               广州路灯安装车出租,   番禺高空作业平台出租,   广州平台车出租     🌘偷来的财易尽,   买来的官易坏 🌘    基于以太网的卫星供配电测控设备,    系统硬件组成本系统的供配电测控设备是由专用测试仪器、数据采集单元和主控机组成。专用的测试仪器设备包括匹配器、卫星等效器、电缆网等。此外还有太阳方阵模拟器和地面稳压电源。整个供配电测试系统是由以太网总线将各设备中的网络接口连接起来,由控制计算机设置各网络设备的IP地址后,发送相应控制命令,通过以太网交换器进行设备识别和数据的传输。




        总线技术上世纪70年代以来,测控设备开始以各种标准的总线为构架进行研制。各测试模块和仪器均通过不同的总线来进行互联和通信,构成了各种专用的测试设备。现在的自动测试系统中一般采用的总线有:GPIB总线、PROFIBUS总线、VXI总线、PXI总线、LXI总线和LAN总线等。这几种总线组成的自动测试系统标准化程度高,测试系统组成可以选用商业通用仪器,开发工作量小。各种总线都有自己的优势,但不同的测控系统在研制过程中需考虑自身的需求及条件。本文的供配电测控设备是将数据采集卡和LabVIEW软件编程相结合构成虚拟仪器,再加上专用测试设备和控制计算机通过标准总线进行互联构成的。在卫星测试设备中常用的总线可以分为两类:一类是用于设备级模块连接的用于外部的总线,如GPIB总线、LXI总线、PROFIBUS总线、和LAN总线。另一类是用于板卡级连接的置于内部的总线,如VXI和PXI总线。IEEE488测试总线(GPIB总线)是最早被引入国内应用于卫星自动测试平台中的总线,以控制计算机为核心,将支持IEEE488协议具有标准物理接口的测试设备挂接在总线上,形成测试系统。该总线的可靠性好,时延较短约为30μS,但其系统传输电缆总距离不超过20米。无法实现供配电测控系统的远距离数据传输的要求。VXI和PXI总线具有标准化、通用化、模块化等优点,且它们组成的测试系统开放性好、灵活性好、可靠性高。但它们需使用标准的插卡式的机箱、零槽控制器和专用的接口及采集卡等,硬件成本较高。LXI总线基于标准的工业以太网技术,集成了VXI、PXI总线的优点,但它是自带处理器和电源等,高度为1U或2U的功能模块,这不利于供配电测控设备的“集成化”、“小型化”的设计要求。根据分析,本测控系统选择使用以太网总线进行构建。随着计算机网络技术的飞速发展,以太网总线接口现已成为计算机和各种仪器设备中一种必备接口,具有较好的通用性。其优点有:(1)以太网总线在连接的设备之间传输可达到10~100Mbps,传输的距离可达百米。(2)采用通用的TCP/IP协议进行通信,开放性好,以太网组成的通信系统兼容性好、扩展性好,资源共享能力强。(3)实现远程控制。可通过以太网交换机,连接局域网实现远程控制功能。(4)使用简单,性价比高。以太网总线采用RJ45接口,连线简单,可以做到即插即用。以太网设备之间通过双绞线电缆进行互联,成本低、可靠性高,且易于组网。采用以太网总线不仅可以节省总线接口转换的设备,还可以在面对通道数、模块数多的测试需求时,采用以太网交换机方便、快速的进行系统扩展。以太网总线凭借着这些优点成为了当今控制系统领域的主流。本文采用以太网总线构建测试系统,能够满足地面供配电测试系统的集成性、可扩展性、可靠性、经济性等要求。系统设备选型系统的硬件部分是由专用测试仪器、电源、数据采集单元和主控机组成。根据系统通用化、模块化的要求,尽可能多的使用成熟技术的设计原则。本系统的地面恒压电源、太阳能电池阵列模拟器和数据采集板卡均采用市购的商用设备,数据采集调理电路使用自研的模块。


     
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          地面恒压电源选型地面恒压电源,也称为一次直流电源,通过供配电测控设备的通断控制接入卫星的电源主母线,在卫星地面测试过程中,在没有方阵模拟电源和蓄电池组时可以提供电源。使地面恒压电源能够实现对星上的电源配电单元能否将母线电压变换成所需的二次电源的功能进行测试。本文的地面恒压电源选用Agilent公司的N5766型号直流电源,能够满足测试系统性能指标的要求。 直流恒压电源的基本特性如下:(1)最大输出电压为40V,最大输出功率为1520W;(2)能够对欠压、过压保护和过流保护等进行设置;(3)内置GPIB、LAN和USB接口,可手动控制,也可编程进行远程控制;(4)编程输出精度为0.05%,输出波纹和噪声有效值为8mV。




        太阳能方阵模拟器用于模拟卫星上太阳能电池阵的电输出特性。在整星的测试过程中可为卫星提供能源。根据系统要求,采用3台安捷伦E4361型号的太阳方阵模拟器。太阳阵模拟器的每一路供电输出与一个独立的太阳能电池分阵相对应,在微处理器的控制下模拟卫星在轨道上运行时,各分阵在不同光照、温度、轨道周期等测试条件下的伏安输出特性不同。不同条件下的特性曲线:电源的输出在SAS模式下,模拟太阳能电池阵经太阳光照射后的输出特性,其中的四个重要参数分别为OCV开路电压、SCI短路电流、mpI峰值功率时的电流、mpV峰值功率时的电压。 太阳方阵模拟器的基本特性如下:(1)最大供电电压为65V,最大供电电流为8.5A,功率为510W;(2)能够对欠压、过压保护和过流保护等进行设置;(3)标配GPIB、LAN和USB接口,具有手动和远控功能;(4)输出纹波和噪声有效值为20mV。



          数据采集卡选型,  数据采集单元是测试系统中必不可少的组成部分,而数据采集板卡则是数据采集单元中关键的组成模块。采集板卡的性能好坏对整个测试系统的测试精度和准确度会产生重要的影响。测量精度、采样速率、测试量程、通道数量等参数都是衡量数据采集卡性能的重要指标。本文的卫星供配电测试系统需要测量的信号分为模拟量、开入量和开出量三种,其中模拟量参数有:星上供电主母线的电压、负载输出电流和蓄电池组A、B电压。模拟量信号需经信号调理单元进行分压调理,将每路信号的电压范围调理到-10~+10V之间,再送入采集卡中。开入量为12路火工品状态监测信号。开出量主要有地面稳压电源的通断控制、脱落电连接器的脱落控制、脱落使能控制、蓄电池放电开关A、B的通断控制。开出量通断控制是利用继电器的通断来实现的。13经分析比较,采用中泰研创的EM9636BD多功能数据采集卡。泰EM9636BD板卡该板卡的特点:(1)32路单端(16路差分)模拟量输入,输入范围-10~+10V,4~20mA;(2)最高采样频:250KHz;(3)A/D转换分辨率:16位;(4)输入通道增益,可软件编程控制;(5)16路可编程DIO和16路光隔数字IO口;(6)支持内部和外部两种触发信号源,采样方式有连续采样和伪同步采样两种。该板卡采用TCP/IP通信协议,支持LabVIEW开发平台,上位机通过以太网总线传输供电控制信号,经采集卡处理后进行输出控制。模拟信号和状态信号经采集卡处理变换后,经以太网总线送上位机进行处理、显示、存储等。采集卡性能完全满足要求,插拔方便,不仅满足测试需求,而且性价比高。




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