便攜式電子裝備綜合測試裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及電子裝備測試系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式電子裝備綜合測試裝置。

背景技術(shù)：

電子裝備是武器系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，電子裝備充分利用了電子技術(shù)、信息技術(shù)革命成果，在未來電子化、信息化戰(zhàn)爭中處于突出的地位，是提高我軍電子戰(zhàn)能力、信息站能力的重要手段。當(dāng)前，我軍的電子裝備主要包括雷達(dá)、指揮系統(tǒng)、無人機(jī)等。

隨著電子裝備性能的日益提高，各種電子裝置的功能愈來愈多，結(jié)構(gòu)愈來愈復(fù)雜，價格也愈來愈昂貴。隨之而來的是設(shè)備維護(hù)、診斷、維修的復(fù)雜程度飛速增長。而現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，電子裝備的維修保障水平直接決定了其作戰(zhàn)能力，如何方便快捷的對電子裝備進(jìn)行檢測維修，已成為各國軍隊(duì)高度重視的問題。

現(xiàn)階段，國內(nèi)外多種電子裝備都采用可機(jī)載BIT（built in test）技術(shù)，提高了故障檢測及隔離精度要求，擴(kuò)大了測試范圍，增加了數(shù)據(jù)記錄及自動回復(fù)能力，減少了對地面保證設(shè)備的要求。但是由于機(jī)內(nèi)測試設(shè)備（BITE）受規(guī)模和測試時間的制約，BIT一般只能進(jìn)行獨(dú)立的功能性、自檢性測試，不能覆蓋由于系統(tǒng)性能指標(biāo)下降而引起的故障，且無法與其它設(shè)備一起進(jìn)行子系統(tǒng)、系統(tǒng)級的檢測和診斷，存在較嚴(yán)重的虛警問題和不能復(fù)現(xiàn)。

目前，針對電子裝備多種型號（包括雷達(dá)、指揮系統(tǒng)、無人機(jī)），研制了許多檢測手段，通常是一部裝備研制一種或多種檢測設(shè)備，這些檢測設(shè)備針對型號單一，不可復(fù)用，造成了大量浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種便攜式電子裝備綜合測試裝置，所述測試裝置內(nèi)置多種通用、專用測試模塊，可對雷達(dá)、指揮系統(tǒng)和無人機(jī)等電子裝備的故障進(jìn)行綜合檢測，通用性強(qiáng)，有效的提高了電子裝備的檢測效率。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種便攜式電子裝備綜合測試裝置，其特征在于：包括自動測試儀、適配器以及蓄電池模塊，所述自動測試儀通過適配器與待測試電子裝備雙向連接，所述測試儀用于裝備維修測試過程中的信號激勵、采集和故障測試診斷，所述適配器用于實(shí)現(xiàn)待測試電子裝備接口到所述測試儀的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口的電氣信號與通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換；所述蓄電池模塊與所述自動測試儀的電源輸入端連接，用于為所述自動測試儀提供工作電源。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述測試儀包括控制器模塊、測控儀器組合模塊、電源供配電模塊、監(jiān)控報警模塊以及人機(jī)交互模塊，所述控制器模塊通過PXI總線與所述測控儀器組合模塊雙向連接，所述測控儀器組合模塊上設(shè)有連接接口，用于與所述適配器連接；所述監(jiān)控報警模塊與所述控制器模塊的信號輸出端連接，用于發(fā)出監(jiān)控報警信號；所述人機(jī)交互模塊與所述控制器模塊雙向連接，用于輸入控制命令并顯示所述測試裝置輸出的數(shù)據(jù)；所述電源供配電模塊的電源輸入端接蓄電池模塊的電源輸出端，所述電源供配電模塊的電源輸出端與所述測試儀中需要供電的模塊的電源輸入端連接，蓄電池模塊通過所述電源供配電模塊為所述測試儀中需要供電的模塊提供工作電源。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述測控儀器組合模塊包括具有PXI總線的數(shù)字多用表模塊、數(shù)字示波器模塊、頻率計(jì)模塊、功率計(jì)模塊、高頻信號源模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊、高速數(shù)據(jù)IO模塊、并行A/D模塊、靜態(tài)數(shù)據(jù)IO模塊、矩陣開關(guān)模塊、繼電器開關(guān)控制模塊；所述數(shù)字多用表模塊經(jīng)所述矩陣開關(guān)模塊與所述適配器雙向連接；所述數(shù)字示波器模塊經(jīng)所述矩陣開關(guān)模塊與所述適配器連接；所述標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊經(jīng)所述矩陣開關(guān)模塊與所述適配器的信號輸入端連接；所述繼電器開關(guān)控制模塊通過接口與所述適配器的信號輸入端連接；所述頻率計(jì)模塊通過接口與所述適配器的信號輸出端的連接；所述高頻信號源模塊通過接口與所述適配器的信號輸入端連接；所述功率計(jì)模塊通過接口與所述適配器雙向連接；所述靜態(tài)數(shù)據(jù)IO模塊通過接口與所述適配器雙向連接；所述高速數(shù)據(jù)IO模塊通過接口所述適配器雙向連接；所述并行A/D模塊通過接口與所述適配器的信號輸出端連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述連接接口包括電子儀表接口、預(yù)留電子接口和電源接口。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述適配器包括檢測接口模塊、第一出線矩陣模塊、若干個不同功能的信號適配模塊、第二出線矩陣模塊以及適配接口模塊，所述檢測接口模塊通過所述第一出線矩陣與所述檢測接口模塊雙向連接，所述檢測接口模塊用于與待測試電子裝備連接；所述適配接口模塊通過所述第二出線矩陣模塊與所述信號適配模塊雙向連接，所述適配接口模塊用于與所述自動測試儀連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述信號適配模塊包括模擬信號調(diào)理和隔離模塊、數(shù)字離散信號檢測模塊、脈沖調(diào)制信號模塊和串行總線適配模塊。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述模擬信號調(diào)理和隔離模塊包括模擬信號隔離電路和模擬信號放大電路，所述模擬信號隔離電路包括運(yùn)算放大器U14A，所述U14A使用LM258型運(yùn)算放大器，電阻R37的一端接地，另一端經(jīng)電阻R34后與所述U14A的同相輸入端連接，所述電阻R34與電阻R37的結(jié)點(diǎn)為所述模擬信號隔離電路的信號輸入端，所述U14A的反相輸入端與所述U14A的輸出端連接，所述U14A的輸出端與隔離放大芯片U15的VIN引腳連接，所述U15使用ISO122型隔離放大芯片，所述隔離放大芯片U15的VOUT引腳為所述模擬信號隔離電路的信號輸出端；

所述模擬信號放大電路包括電阻R65，電阻R65的一端接地，另一端分為兩路，第一路為所述模擬信號放大電路的信號輸入端，第二路與電阻R35的一端連接，瞬態(tài)電壓抑制二極管DW29與所述電阻R65并聯(lián)，電阻R35的另一端分為兩路，第一路經(jīng)電容C19接地，第二路與放大芯片U12的4腳連接，所述U12使用AD8226型放大芯片，所述U12的2腳經(jīng)電阻R33與所述U12的3腳連接，所述U12的5腳接-15V電源，所述U12的1腳和6腳接控制器的信號輸出端；所述U12的7腳為所述模擬信號放大電路的信號輸出端；所述U12的8腳接+15V電源。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述數(shù)字離散信號檢測模塊包括繼電器U9，所述U9使用PA1A_5V型繼電器芯片，所述U9的1腳接5V電源，所述U9的2腳為所述數(shù)字離散信號檢測模塊的信號輸入端，所述U9的4腳接+15V電源，所述U9的3腳經(jīng)保險絲F1后分為兩路，第一路與U11的1腳連接，所述U11使用MAX4080S，第二路經(jīng)電阻R36后與所述U11的8腳連接，所述U11的8腳與電阻R36的結(jié)點(diǎn)接+15V電源，所述U11的3腳、6腳和7腳懸空，所述U11的2腳接+15V電源，所述U11的4腳接地，所述U11的5腳為所述數(shù)字離散信號檢測模塊的信號輸出端。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述脈沖調(diào)制信號模塊包括光耦合器芯片U10，所述U10使用6N137型光耦合器芯片，電阻R24的一端為所述脈沖調(diào)制信號模塊的信號輸入端，所述脈沖調(diào)制信號模塊的信號輸入端并聯(lián)有電容C29，所述電阻R24的另一端與所述U10的3腳連接，所述U10的1腳和4腳懸空，所述U10的2腳接+5V電源，所述U10的5腳接地，所述U10的6腳分為兩路，第一路經(jīng)電阻R31接地，第二路經(jīng)電阻R25接+5V電源，所述電阻R31與電阻R25的結(jié)點(diǎn)為所述脈沖調(diào)制信號模塊的信號輸出端，所述U10的7腳和8腳接+5V電源。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述串行總線適配模塊包括串行總線芯片U4，所述U4使用MAX488EESA型串行芯片。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述測試裝置包括自動測試儀、適配器以及蓄電池模塊，自動測試儀內(nèi)設(shè)置多種通用、專用測試模塊，可對雷達(dá)、指揮系統(tǒng)和無人機(jī)等電子裝備的故障進(jìn)行綜合檢測，通用性強(qiáng)，有效的提高了電子裝備的檢測效率。適配器用于實(shí)現(xiàn)待測試電子裝備接口到所述測試儀的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口的電氣信號與通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，提供與被待測試電子裝備的連接接口，方便測試。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述測試裝置的原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述測試儀的原理框圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述測控儀器組合模塊的原理框圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述適配器的原理框圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述模擬信號隔離電路的原理圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述模擬信號放大電路的原理圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述數(shù)字離散信號檢測模塊的原理圖；

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述脈沖調(diào)制信號模塊的原理圖；

圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述串行總線適配模塊的原理圖；

圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述蓄電池模塊的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種便攜式電子裝備綜合測試裝置，包括自動測試儀、適配器以及蓄電池模塊。所述自動測試儀通過適配器與待測試電子裝備雙向連接，所述測試儀用于裝備維修測試過程中的信號激勵、采集和故障測試診斷，所述適配器用于實(shí)現(xiàn)待測試電子裝備接口到所述測試儀的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口的電氣信號與通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換；所述蓄電池模塊與所述自動測試儀的電源輸入端連接，用于為所述自動測試儀提供工作電源。

所述測試裝置采用單兵背負(fù)設(shè)計(jì)，部隊(duì)可根據(jù)不同階段的裝備維修保障工作需求，攜帶上述測試裝置開展工作。

1、裝備故障檢測與維修診斷應(yīng)用自動測試儀、適配器以及蓄電池模塊在裝備故障檢測與維修診斷時組合使用，自動測試儀通過適配器連接待測試電子裝備的可測試接口，間接實(shí)現(xiàn)對待測試電子裝備的信號和通信采集，利用自動測試儀內(nèi)部自動化測試軟件，實(shí)現(xiàn)待測試電子裝備內(nèi)部故障的單體逐項(xiàng)檢測。當(dāng)自動測試儀測試存在復(fù)雜的多重模糊故障時，通過以太網(wǎng)連接自動測試儀，遠(yuǎn)程使用自動測試儀的儀器資源，利用自動化測試軟件執(zhí)行測試程序集，并利用測試結(jié)果結(jié)合裝備交互式電子手冊（IETM）實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜故障的診斷與排除。

通過自動測試儀得到的故障診斷信息在IETM中可明確定位到單一電路板或整機(jī)單體，維修人員可通過IETM的維修引導(dǎo)，對故障部件進(jìn)行拆卸、修理或更換備件。若仍無法定位到單體就需要將全部故障器件進(jìn)行更換。

2、協(xié)同故障診斷擴(kuò)展

現(xiàn)場維修人員也可以連接軍用有線、無線網(wǎng)絡(luò)或北斗系統(tǒng)（此時，所述自動測試儀上需要具備相應(yīng)的無線或有線通信模塊），聯(lián)通技術(shù)保障陣地或后方保證基地的裝備信息中心數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測試、遠(yuǎn)程診斷和故障定位，提取裝備相關(guān)維修信息，開展遠(yuǎn)程協(xié)同維修保障。

如圖2所示，所述測試儀包括控制器模塊、測控儀器組合模塊、電源供配電模塊、監(jiān)控報警模塊以及人機(jī)交互模塊，所述控制器模塊通過PXI總線與所述測控儀器組合模塊雙向連接，所述測控儀器組合模塊上設(shè)有連接接口，用于與所述適配器連接；所述監(jiān)控報警模塊與所述控制器模塊的信號輸出端連接，用于發(fā)出監(jiān)控報警信號；所述人機(jī)交互模塊與所述控制器模塊雙向連接，用于輸入控制命令并顯示所述測試裝置輸出的數(shù)據(jù)；所述電源供配電模塊的電源輸入端接蓄電池模塊的電源輸出端，所述電源供配電模塊的電源輸出端與所述測試儀中需要供電的模塊的電源輸入端連接，蓄電池模塊通過所述電源供配電模塊為所述測試儀中需要供電的模塊提供工作電源。

自動測試儀的主要功能包括如下三個部分;

1、下載待測試裝備機(jī)內(nèi)自檢信息，完成裝備定期巡檢，以及裝備故障初步定為等功能。

2、利用其內(nèi)配備的儀器資源，通過信號激勵、采集，以及信號分析處理，實(shí)現(xiàn)裝備故障測試與診斷。

3、現(xiàn)場維修人員也可以連接軍用有線、無線網(wǎng)絡(luò)或北斗系統(tǒng)（此時，所述自動測試儀上需要具備相應(yīng)的無線或有線通信模塊），聯(lián)通技術(shù)保障陣地或后方保證基地的裝備信息中心數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測試、遠(yuǎn)程診斷和故障定位，提取裝備相關(guān)維修信息，開展遠(yuǎn)程協(xié)同維修保障。

所述自動測試儀是基于高效傳輸性能的PXI總線架構(gòu)的便攜式儀器組合，是以基于高速信息交換架構(gòu)的合成儀器組合為核心儀器子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通用性、開放性且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可重構(gòu)。

如圖3所示，所述測控儀器組合模塊包括具有PXI總線的數(shù)字多用表模塊、數(shù)字示波器模塊、頻率計(jì)模塊、功率計(jì)模塊、高頻信號源模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊、高速數(shù)據(jù)IO模塊、并行A/D模塊、靜態(tài)數(shù)據(jù)IO模塊、矩陣開關(guān)模塊、繼電器開關(guān)控制模塊；所述數(shù)字多用表模塊經(jīng)所述矩陣開關(guān)模塊與所述適配器雙向連接；所述數(shù)字示波器模塊經(jīng)所述矩陣開關(guān)模塊與所述適配器連接；所述標(biāo)準(zhǔn)信號源模塊經(jīng)所述矩陣開關(guān)模塊與所述適配器的信號輸入端連接；所述繼電器開關(guān)控制模塊通過接口與所述適配器的信號輸入端連接；所述頻率計(jì)模塊通過接口與所述適配器的信號輸出端的連接；所述高頻信號源模塊通過接口與所述適配器的信號輸入端連接；所述功率計(jì)模塊通過接口與所述適配器雙向連接；所述靜態(tài)數(shù)據(jù)IO模塊通過接口與所述適配器雙向連接；所述高速數(shù)據(jù)IO模塊通過接口所述適配器雙向連接；所述并行A/D模塊通過接口與所述適配器的信號輸出端連接。

進(jìn)一步的，所述連接接口包括電子儀表接口、預(yù)留電子接口和電源接口。所述電子儀表接口使用BNC及N型標(biāo)準(zhǔn)連接器，使電子儀表接口標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，便于插拔并提高了可靠性。所述預(yù)留電子接口，使用多芯航插連接器，可以作為網(wǎng)口、USB口、串口、IO等通訊接口的擴(kuò)展使用，豐富了設(shè)備使用接口，并且也提高了接口的可靠性。電源接口主要為24VDC輸入供電接口，使用四芯電源航插連接器，提高供電插座的可靠性。

適配器是所述測試裝置與被測試設(shè)備之間的信號適配，其作用是為裝備被檢測信號提供轉(zhuǎn)接適配、調(diào)理、隔離功能和必要的激勵信號。具體的，如圖4所示，所述適配器包括檢測接口模塊、第一出線矩陣模塊、若干個不同功能的信號適配模塊、第二出線矩陣模塊以及適配接口模塊，所述檢測接口模塊通過所述第一出線矩陣與所述檢測接口模塊雙向連接，所述檢測接口模塊用于與待測試電子裝備連接；所述適配接口模塊通過所述第二出線矩陣模塊與所述信號適配模塊雙向連接，所述適配接口模塊用于與所述自動測試儀連接。

信號適配模塊根據(jù)功能不同，可設(shè)計(jì)成多種模塊，具體到本實(shí)施例，根據(jù)常見的信號所述信號適配模塊包括模擬信號調(diào)理和隔離模塊、數(shù)字離散信號檢測模塊、脈沖調(diào)制信號模塊和串行總線適配模塊。

所述模擬信號調(diào)理和隔離模塊包括模擬信號隔離電路和模擬信號放大電路，如圖5所示，所述模擬信號隔離電路包括運(yùn)算放大器U14A，所述U14A使用LM258型運(yùn)算放大器，電阻R37的一端接地，另一端經(jīng)電阻R34后與所述U14A的同相輸入端連接，所述電阻R34與電阻R37的結(jié)點(diǎn)為所述模擬信號隔離電路的信號輸入端，所述U14A的反相輸入端與所述U14A的輸出端連接，所述U14A的輸出端與隔離放大芯片U15的VIN引腳連接，所述U15使用ISO122型隔離放大芯片，所述隔離放大芯片U15的VOUT引腳為所述模擬信號隔離電路的信號輸出端。

如圖6所示，所述模擬信號放大電路包括電阻R65，電阻R65的一端接地，另一端分為兩路，第一路為所述模擬信號放大電路的信號輸入端，第二路與電阻R35的一端連接，瞬態(tài)電壓抑制二極管DW29與所述電阻R65并聯(lián)，電阻R35的另一端分為兩路，第一路經(jīng)電容C19接地，第二路與放大芯片U12的4腳連接，所述U12使用AD8226型放大芯片，所述U12的2腳經(jīng)電阻R33與所述U12的3腳連接，所述U12的5腳接-15V電源，所述U12的1腳和6腳接控制器的信號輸出端；所述U12的7腳為所述模擬信號放大電路的信號輸出端；所述U12的8腳接+15V電源。

如圖7所示，所述數(shù)字離散信號檢測模塊包括繼電器U9，所述U9使用PA1A_5V型繼電器芯片，所述U9的1腳接5V電源，所述U9的2腳為所述數(shù)字離散信號檢測模塊的信號輸入端，所述U9的4腳接+15V電源，所述U9的3腳經(jīng)保險絲F1后分為兩路，第一路與U11的1腳連接，所述U11使用MAX4080S，第二路經(jīng)電阻R36后與所述U11的8腳連接，所述U11的8腳與電阻R36的結(jié)點(diǎn)接+15V電源，所述U11的3腳、6腳和7腳懸空，所述U11的2腳接+15V電源，所述U11的4腳接地，所述U11的5腳為所述數(shù)字離散信號檢測模塊的信號輸出端。

如圖8所示，所述脈沖調(diào)制信號模塊包括光耦合器芯片U10，所述U10使用6N137型光耦合器芯片，電阻R24的一端為所述脈沖調(diào)制信號模塊的信號輸入端，所述脈沖調(diào)制信號模塊的信號輸入端并聯(lián)有電容C29，所述電阻R24的另一端與所述U10的3腳連接，所述U10的1腳和4腳懸空，所述U10的2腳接+5V電源，所述U10的5腳接地，所述U10的6腳分為兩路，第一路經(jīng)電阻R31接地，第二路經(jīng)電阻R25接+5V電源，所述電阻R31與電阻R25的結(jié)點(diǎn)為所述脈沖調(diào)制信號模塊的信號輸出端，所述U10的7腳和8腳接+5V電源。

如圖9所示，所述串行總線適配模塊包括串行總線芯片U4，所述U4使用MAX488EESA型串行芯片。

如圖10所示，所述蓄電池模塊包括外部接口、電源管理模塊、電池組和充電模塊，所述外部接口與所述充電模塊的電源輸入端連接，所述充電模塊的電源輸出端分別與所述電源管理模塊以及電池組的電源輸入端連接，所述電池組的電源輸出端與所述電源管理模塊的電源輸入端連接，所述電源管理模塊的電源輸出端與所述外部接口的輸入端連接。所述電源管理模塊用于狀態(tài)顯示、輸出管理以及故障檢測等功能。所述充電模塊包括交流電充電和直流充電電路。所述外部接口包括充電接口、輸出接口、開關(guān)控制和狀態(tài)指示。

所述測試裝置包括自動測試儀、適配器以及蓄電池模塊，自動測試儀內(nèi)設(shè)置多種通用、專用測試模塊，可對雷達(dá)、指揮系統(tǒng)和無人機(jī)等電子裝備的故障進(jìn)行綜合檢測，通用性強(qiáng)，有效的提高了電子裝備的檢測效率。適配器用于實(shí)現(xiàn)待測試電子裝備接口到所述測試儀的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口的電氣信號與通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，提供與被待測試電子裝備的連接接口，方便測試。