[发明专利]一种导电滑环在线并行测试系统及测试方法

说明书

本发明涉及一种导电滑环在线并行测试系统，其包括工作切换模块、高速时钟倍频模块、测试信号产生模块、测试信号反馈模块、测试诊断模块及测试信息通信模块；工作切换模块控制高速时钟倍频模块的初始化，高速时钟倍频模块输出的时钟信号作为测试信号产生模块及测试诊断模块的时钟基准，测试信号产生模块产生输入导电滑环的测试信号，测试信号反馈模块接收导电滑环输出的测试信号，测试诊断模块记录通信测试故障信息，测试信息通信模块传输诊断信息。本发明适用于导电滑环的在线并行测试，实现了对于多种导电滑环的性能测试，提高导电滑环的测试效率，并能够提高导电滑环故障诊断准确度和正确率。

技术领域

本发明属于船舶导航系统用导电滑环测试技术领域，具体是一种导电滑环在线并行测试系统及测试方法。

背景技术

惯性系统广泛地应用在海、陆、空、天、警等诸多领域，随着惯性技术的不断发展，惯性系统的精度在不断提高。旋转机构是平台式、旋转调制式和混合式惯性系统的重要组成部分，而导电滑环也随旋转机构在惯性系统中普遍应用。

导电滑环主要是由电刷、滑环、微型轴承及一些相关的结构件组成，适用于在360°无限制自由旋转条件下，保证设备的固定机构与转动机构之间电信号能够不间断的传递。

然而，惯性系统的工作原理决定了导电滑环从装机工作开始就长期处于磨损状态，当导电滑环因过度磨损导致导电滑环性能失效时，信号通路会发生断路，惯性系统随之发生故障。

在导电滑环发生故障之前的一段时间，导电滑环实际上已经处于亚健康状态，往往会伴随导电滑环信号通路瞬断现象不断增多，断路时间也会不断增长。通过开机后的导电滑环在线自测试，在不额外占用硬件资源，不改动硬件设计的前提下就可以在开机自检时完成滑环的状态检测，通过监测数字脉冲丢失等异常情况检测出导电滑环瞬断频率和持续时长，及时发现导电滑环的亚健康状态，为系统健康管理提供数据支撑。

因此，急需设计实现全自动、在线、一体化的导电滑环测试方法，通过合理的测试流程及数据处理方法对导电滑环进行性能测试与评价，提高导电滑环故障诊断准确度和测试效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全自动、在线、一体化的导电滑环在线并行测试方法，通过该方法可以兼容测试多种导电滑环，提高导电滑环故障诊断准确度和正确率，提高导电滑环的测试效率。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种导电滑环在线并行测试系统，其包括工作切换模块、高速时钟倍频模块、测试信号产生模块、测试信号反馈模块、测试诊断模块及测试信息通信模块；

工作切换模块使用FPGA内部逻辑单元实现；在DSP判断系统是否为冷启动状态时，DSP和FPGA之间通过EMIF总线进行通信，完成系统健康管理工作流程与正常工作流程的切换；当系统完成冷启动，DSP引导系统进入健康管理工作流程，工作切换模块接收DSP命令完成参数装订，并通过FPGA产生复位信号和使能信号完成高速时钟倍频模块的初始化；

高速时钟倍频模块使用FPGA内嵌的数字时钟管理器实现；FPGA内嵌的数字时钟管理器将低抖动有源石英晶体振荡器输入的25MHz时钟频率信号倍频到100MHz，并将100MHz作为时钟信号输出至测试信号产生模块和测试信号诊断模块，作为该两个模块的时钟基准；

测试信号产生模块使用FPGA内部逻辑单元实现；以高速时钟倍频模块产生的100MHz为时钟产生不少于32路的测试信号；产生的测试信号通过连接器与导电滑环的输入端连接；

测试信号反馈模块使用FPGA内部逻辑单元实现；接收导电滑环输出端的测试信号，并使用FPGA内部逻辑单元实现测试信号的低延时采集；