基于虚拟仪器技术的注入敏感度自动测试系统的设计与实现

摘要

随着高新技术武器装备的发展，现代化舰船、飞机、导弹、航天器等平台上电子、电气设备和系统日益增多，使得电磁环境十分复杂，在实际使用中已反映出装备受电磁能量影响的问题。因此，解决电磁兼容性（EMC）问题是一个十分迫切和必要的任务。 电磁兼容是一个新的综合性学科领域，也是一门工程性极强的应用技术。工程的电磁兼容性技术研究和问题解决建立在大量的试验测量基础上，如何评估装备电磁兼容性，是否存在电磁干扰问题，需要通过试验进行分析判断。 电缆束注入敏感度测试是电磁敏感度测试中极为重要的一项，该测试频率范围宽，采用阶梯型功率电平，需要控制的设备多，测试过程长，工作量大。目前大部分测试需要手工进行，效率低、可靠性差。因此，迫切需要一套适用于实验室现有设备、满足GJB151A/152A标准的注入敏感度自动测试系统，以取代现在测试过程中手工换算、手工操作，提高测试的可重复性、量化度和自动化程度。 本课题从国内外电磁兼容性自动测试技术发展、技术要求出发，重点研究电磁兼容注入敏感度自动测试系统的内容、方法和实现。结合标准测试的实际，设计基于虚拟仪器的自动测试系统的结构、功能流程，构建测试硬件系统平台。通过仪器控制的命令码编写读写控制驱动，实现对硬件仪器的控制。在实现信号控制与处理功能的基础上，实现数据的采集、波形实时显示、数据存储;通过比例控制算法实现信号的快速反馈;对信号设置区间，进行安全保护设置。以LabVIEW为软件开发平台，编制应用程序，实现信号发生、监控、分析、记录的功能。通过以上工作，开发出满足GJB151A/152A要求的电缆束注入敏感度自动测试系统。改变了目前电磁敏感度主要靠手动操作，效率低的现状，解决了当前电磁兼容测量方面急需解决的问题。 在研究过程中，解决了硬件的控制、控制的快速收敛性、软件的兼容性、设计的周密性等难点和关键技术，首次将LabVIEW软件开发平台完整应用于电磁兼容注入敏感度测量，完整地开发出注入敏感度测试系统。在基于LabVIEW的硬件驱动上获得了创新成果。 系统的运行证明，注入敏感度自动测试系统的开发提高了测试工作的效率，减轻了测试人员的工作强度。由于虚拟仪器技术的引入，使得该系统具有开发周期短、运行效率高的特点，同时具有很强的扩展性和可重用性，有助于减少重复投资，其研究成果对测量方法的先进性和装备的电磁兼容性检测的质量，对电磁兼容性相关技术的发展具有重要意义，并具有很大的推广应用价值。