某型座艙照明控制盒測試系統設計研究

葉成世

（國營蕪湖機械廠，安徽 蕪湖 241007）

座艙照明控制盒是飛機座艙照明系統的核心部件，與座艙分布的光敏傳感器、儀表板導光板、操縱臺導光板和泛光燈共同組成了座艙照明子系統。照明控制盒內部具有輸入輸出模塊、CPU模塊、導光控制模塊、電源模塊、母板模塊等復雜電路板組件，亟需設計一套座艙照明控制盒自動測試系統對產品功能、性能參數、故障情況等進行測試檢查。

本文設計的測試系統支持對產品功能和性能指標進行檢查，能夠模擬產生座艙照明系統所需的輸入激勵信號，實現座艙儀表板照明輸出、操縱臺照明輸出、泛光燈照明輸出、手動/自動操縱、輸出微調等性能測試需求。測試系統采用標準化設計，具有人機交互功能及接口，便于人員操作，支持試驗數據打印及導出。

1 測試系統需求分析

某型座艙照明控制盒屬于數字式座艙照明電源控制器，以微處理器為核心，采用數字化電路，具有上電BIT自檢和12路輸出電源微調顯示功能，實現了座艙照明電源的集中變換、調節、控制和保護功能?？刂坪型ㄟ^輸入模塊接收來自交流電源系統的115V/400Hz交流信號和直流電源系統的28V直流信號，通過CPU模塊進行電源調節控制和邏輯判斷，由輸出模塊控制照明電源信號輸出至飛機座艙相應的儀表板、操縱臺、泛光燈等照明設備。

測試系統支持座艙照明控制盒各項性能檢測，可以快速定位故障元器件、驗證產品電氣性能指標，具有通用化、模塊化的設計特點。通過對座艙照明控制盒工作原理、外部接口連接關系的分析，確定測試系統需要達到的測試指標要求，具體如下：

（1）電源輸入：2路+28VDC直流電源輸入，3路+115ADC交流電源輸入；

（2）電壓輸出：12路（2～5）VDC連續可調直流輸出，2路（3～28）VDC連續可調直流輸出；

（3）自檢測：具備上電自檢功能檢查，自檢合格時導光板上顯示“OK”字符；

（4）手動調光：能夠實現座艙手動調光功能檢查；

（5）自動調光：能夠實現座艙自動調光功能檢查；

（6）傳感器特性：能夠實現CGQ-16光敏傳感器的光電特性檢測；

（7）以太網：1路雙向、具備聯網功能和數據上傳下載的100M/10M以太網需求；

（8）軟件要求：人機界面簡約大方、測試數據實時顯示、測試結果自動保存。

2 測試系統設計

2.1 系統原理設計

測試系統原理設計框圖如圖1所示。

圖1 測試設備原理框圖

測試系統主要由測控計算機、數據采集卡、主測控箱、負載箱、穩壓電源以及電纜組件組成。測試系統采用Core T7500雙核處理器、4G DDR2內存和160G高速硬盤。數據采集部分采用PXI外部總線，具有64路單端/32路差分模擬輸入通道、兩路模擬輸出通道以及24路數字I/O通道。主測控箱內部采用數字程控電位器、霍爾電流傳感器以及儀表運算放大器。

2.2 系統硬件設計

如圖2所示，整個測試系統集成在標準19英寸29U的機柜中，測試系統從上至下依次為標牌、顯示器（測控計算機在顯示器背部）、暗盒、產品托架、抽屜（鍵盤/鼠標）、PXI工控機/IPD-3012直流電源/19#主控機箱、模擬負載箱、交流電源、電纜柜等。

圖2 硬件架構圖

如圖3所示，暗盒采用抽屜式結構，為光敏傳感器提供一個可控光照環境，通過暗盒面板上的旋鈕可調節暗盒內部四個光源亮度。

圖3 暗盒結構圖

2.3 系統軟件設計

軟件系統由操作系統、驅動程序以及測控軟件組成，操作系統采用Windows XP，測控軟件用VC、C#或Labview等編寫。測控軟件主要包括四個部分：一是人機交互模塊；二是顯示模塊；三是測量模塊；四是報表生成和輸出塊。

測試主程序流程如圖4所示。

圖4 測試主程序流程圖

3 主要性能測試驗證

3.1 系統自檢界面

如圖5所示，自檢軟件界面主要用于對測試系統內部線路和通道進行自檢測，并顯示測試值。經驗證，系統內各通道自檢均合格。

圖5 系統自檢界面

3.2 性能測試主界面

如圖6所示，性能測試軟件界面采用選項卡模式，界面分兩部分，左側為負載顯示，右側為輸出顯示，包括光電傳感器、泛光燈、儀表板、操縱臺等選項卡。

圖6 性能測試主界面

經驗證，測試系統實現了12路（0～5）VDC連續可調直流輸出測試、2路（0～28）VDC連續可調直流輸出測試、光敏傳感器光電特性檢測、照明控制盒手動/自動調光功能檢查等測試需求。

4 結語

本文通過對某型座艙照明控制盒信號接口、功能結構以及性能測試指標的分析研究，設計研制了一套照明控制盒的測試系統。通過試驗驗證，該測試系統能夠滿足座艙照明控制盒各項性能參數的測試要求。目前，該系統已用于某型座艙照明控制盒修理測試中。