[发明专利]一种基于PCI及PXI仿真数据的监测装置

说明书

本发明提供了一种基于PCI及PXI仿真数据的监测装置，所述监测装置包括模拟量输入模块、DSP数据采集模块、PCI总线模块、PXI零槽控制器模块及数据存储器。本发明具有较强的实时性、信息处理能力和测试数据的吞吐能力，实现了高流量、高速度的电压、电流及总线信号的连续监测及处理，各个组成模块实现了自主研发，监测系统具有体积小、集成度高、数据吞吐量大、可扩展和便于维修等特点。

技术领域

本发明属于飞行器地面试验技术领域，涉及一种基于PCI及PXI仿真数据的监测装置。

背景技术

飞行器半实物仿真试验中供电电压、消耗电流及各种总线的监测对仿真试验排故的顺利进行起着至关重要的作用。试验室可通过两种手段对仿真系统试验数据进行监测：一、通过数字表头对供电电压、消耗电流进行监测，而数字表头只能进行三位半的数字显示且无法对试验过程中出现的突跳进行监测，同时无法进行数据的存储；二、通过示波器对数据总线进行监测，而受示波器的存储容量及监测通道数量的限制亦无法满足试验需求。上述两种试验方法均不利于试验排故，依据试验需求需进行数据监测装置的设计。

发明内容

本发明的目的是：本发明提供了一种基于PCI及PXI仿真数据的监测装置，可以将仿真试验中的电压及电流LED数字监测变为高精度实时数据监测，同时可进行多通道总线数据监测，有利于仿真试验排故。

本发明的技术方案是：一种基于PCI及PXI仿真数据的监测装置，所述监测装置包括模拟量输入模块、DSP数据采集模块、PCI总线模块、PXI零槽控制器模块及数据存储器；待监测信号通过差分输入进入监测装置的模拟量输入模块，经过范围调整，偏置设置、低通滤波及A/D转换完成信号的模拟量输入；DSP数据采集模块对A/D转换后的数字信号进行实时运算处理；DSP数据采集模块与计算机之间所有的信息交互均通过PCI总线模块实现；PXI零槽控制器模块负责对系统各个模块进行流程控制及特殊信号的产生；数据存储器可保存用户数据、程序、采集数据和结果数据。所述监测装置可通过相应的接口接入仿真试验系统中，对仿真试验数据进行实时监测、分析、大容量存储及数据回放。

进一步的，所述模拟量输入模块完成从模拟信号输入到数字信号输出的一个转换过程；待监测信号为消除共模干扰，采取差分输入电路；连接放大器输入的开关通过在衰减器及一般通路上的切换，实现监测信号量程的切换，再经由放大器进行差分有效信号的计算，同时可进行监测信号偏置设置。有效差分信号通过AAF模拟抗混叠滤波器后，再进行A/D转换。自动增益是限幅输出的一种，它利用线性放大和压缩放大的有效组合对放大器的输出信号进行调整。

进一步的，所述差分输入电路通过以下方式实现：同时加载在各输入信号接口端的共有信号均以大地作为参考电压，再通过做差，可使干扰信号的输入为零，即达到共模干扰抑制作用。

进一步的，所述低通滤波中，模拟信号进行A/D转换前需使用一款低通滤波器滤除高于2/1采样率的频率成分。

进一步的，所述A/D转换中，采用串联式采样保持电路；在A/D转换时保持住电平，A/D转换结束后跟踪输入信号的变化；当采样保持电路处于采样状态时开关导通，电容充电，输出端信号随输入端信号的变化而变化；当电路处于保持状态时开关断开，集成运放的输入端呈高阻状态，由于电容一端接由集成运放构成的信号跟随电路，所以输出信号保持为断开瞬间信号的电平值。

进一步的，所述PCI总线模块能够配合要求彼此间访问或访问系统存储器的的适配器工作，也能让处理器以接近自身总线全速的速度访问适配器。

进一步的，所述PXI零槽控制器模块为监测系统的控制核心，提供测试软件运行所需要的硬件及系统平台，控制各模块工作状态，分析处理相关监测数据，在测试系统中起着举足轻重的作用。