基于虚拟仪器技术的引信电池测试系统设计

　　【摘要】本文利用虚拟仪器技术构建引信电池测试系统，通过模拟弹丸工作条件，进行
电池数据的实时采集，并对电池性能数据进行分析和处理。

 

　　【关键词】虚拟仪器；

LABVIEW；引信；数据采集 

　　

1.引言 

　　无线电引信电源是无线电引信工作的能源。由于无线电引信工作的特殊条件，电源在引
信发射过程中必须能被激活并可靠工作，在弹丸的飞行过程中，能为引信电子部件提供足
够的能量，以保证电子部件的正常工作，因此电源部件是无线电引信可靠工作的关键。对电
源部件的性能测试也是整个无线电引信测试必不可少的部分。

 

　　引信电源多为化学电池或热电池，通过施加一定的外力使其激活，并开始逐渐放电，
为无线电引信提供一定时间的电源供给，保证其电路的正常工作。根据引信电子部件的实际
工作需要，电池检测体系应有以下几项指标构成：输出电压（负载应模拟引信实际工作时
负载）、激活时间、工作时间、噪音等性能指标，这些指标一般可通过实验室模拟试验的办法
来检测。传统的这类检测方法是用数字万用表、示波器等手段构成测试系统，存在采样速率
低、测试不够准确，系统不能通用于不同电池测试等缺点。近年来，随着计算机技术的发展，
出现了虚拟仪器这一新测试技术，它是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，是全新
概念的仪器，是对传统仪器概念的重大突破使，引信电源部件电性能测试可以采用虚拟仪
器这一先进技术，使得系统测试更精确，体积更紧凑，应用更灵活。

 

　　

2.系统概述 

　　电池测试系统能在实验室模拟电池部件工作的全过程，对电池部件进行动态性能测试
考查在电池在激活、放电过程中的各项性能指标。系统模拟弹丸飞行过程中激活电池并开始
放电为电子部件提供能源，模拟引信工作的实际过程，完成弹丸条件模拟，同时进行整个
过程的电池性能数据采集、处理和分析，并在计算机上显示出来。

 

　　

3.系统组成 

　　系统包括动力装置和数据采集装置，动力装置主要完成模拟弹丸飞行条件和过程。数据
采集装置负责对电池旋转激活装置的控制盒电池性能数据的实时采集。系统组成如图

1 所示。

 
　　

3.1 动力装置 

　　动力装置主要有中大孔径炮管、真空泵、电磁铁和电机机构等组成。给电池提供向前和自
身旋转的作用力，使电池可靠激活，进入正常放电过程。电池经过中大孔径炮管，产生类似
弹丸激发的旋转力；真空泵抽炮管真空，形成一定的压强，给电池提供向前的力，模拟弹
丸激发；电磁铁负责释放电池；电机机构由电机、传动部件、采集夹具和控制电路构成，电
机旋转通过传动部件带动采集夹具高速旋转，模拟弹丸高速飞行的过程，控制电路主要通
过固态继电器和变频器完成对电机旋转的控制。首先，变频器接受数据采集装置的信号控制
电机机构带动采集夹具高速旋转，达到额定转速后，真空泵抽炮管真空，抽真空达到额定
压强后激发电磁铁释放电池，电池通过炮管到达采集夹具内，随电机机构一起旋转并开始
放电。

 

　　

3.2 数据采集装置 

　　数据采集装置作用有三个方面。首先，是对旋转激活装置进行控制，完成弹丸飞行过程
的模拟，产生电池激活的外力条件，激活电池。其次，是完成控制信号和采集对信号的调理。
最后，完成对电池部件激活、放电等性能数据的采集、处理、分析和显示。

 

　　数据采集装置由凌华公司

CPCI-2501 PXI 系统和信号调理、控制电路组成。PXI 机箱配

备零槽控制卡

CPCI-3700A 和 PXI-2206 多功能数据采集卡，CPCI-3700A[1]是用于 3U CPCI