[发明专利]一种多通道电爆管控制回路全电阻检测系统

说明书

本发明属于液体火箭发动机地面试验控制技术领域，尤其涉及一种多通道电爆管控制回路全电阻检测系统。克服现有全电阻测量方法存在检测精度难以保证的问题。包括恒流输出电路单元、过流检测电路单元、电阻测量电路单元、开关驱动电路与ARM主控单元。恒流输出电路单元在ARM主控单元的控制线输出高精度恒流，过流检测电路单元在输出电流超过保护电流阈值后，关断恒流输出通道；电阻测量电路单元采用四线制电阻测试电路。采用恒流源法并通过四线制电阻测试方法进行电爆管电阻测试，将恒流激励的两线以及电阻两端电压测试的两线独立地连接到被测电阻的两端，可以有效地消除布线和接触电阻的阻抗，提高测试精度。

技术领域

本发明属于液体火箭发动机地面试验控制技术领域，尤其涉及一种多通道电爆管控制回路全电阻检测系统。

背景技术

液体火箭发动机地面试验中需要测量电爆管控制回路全电阻阻值(电爆管控制回路，包括电爆管电源、控制微机、驱动继电器、限流电阻及发动机电爆管)。全电阻包含电爆管电阻、控制线路电阻及限流电阻。目前液体火箭发动机地面试验中电爆管控制回路全电阻测量常用的方法主要有万用表测量法、比较电路法及恒流源法。万用表测量法测试时通常要求采取静电防护措施，并手动进行测试，操作不方便，判读误差大，测量精度低。比较电路法采用标准精密电阻与被测电阻通过同一恒流电路进行采样得到电压，通过电压的比值来判断被测电阻的电阻值，该方法可以避免恒流源精度问题，因为在比较电路中电流比值后不参与运算，但是如何保证比较电路两个采样电路的一致性是很大问题，若两个采样电路存在差异，则影响电阻检测精度；恒流源法主要是给被测电阻提供一个高精度恒流源激励，通过采集被测电阻两端电压，进而由欧姆定律计算出电爆管电阻阻值来，高精度恒流源是影响电阻检测精度的主要因素，但是如何保证高精度恒流源是一大挑战。

发明内容

为了克服现有全电阻测量方法存在检测精度难以保证的问题，本发明提供一种液体火箭发动机地面试验电爆管控制回路全电阻检测系统。

为了保证对电爆管电阻测试的安全性，不管用哪种方法，都必须保证通过电爆管的电流限定在安全电流(比如10mA)。本发明采用恒流源法并通过四线制电阻测试方法(开尔文四线电阻检测法)进行电爆管电阻测试，将恒流激励的两线以及电阻两端电压测试的两线独立地连接到被测电阻的两端，可以有效地消除布线和接触电阻的阻抗，提高测试精度。同时为了保证电爆管测试过程的安全性，在测试过程中采用过流保护电路及自锁电路来进行电爆管电阻的高精度可靠性测试。

本发明的技术方案是提供一种多通道电爆管控制回路全电阻检测系统，其特殊之处在于：包括恒流输出电路单元、过流检测电路单元、电阻测量电路单元、开关驱动电路与ARM主控单元；

恒流输出电路单元包括DAC、V/I电路、电流监测电路、滤波放大电路及24位ADC采样电路；其中DAC的输入端与ARM主控单元的输出端连接，DAC的输出端与24位ADC采样电路的输出端相连后接V/I电路的输入端；V/I电路的输出端经过流检测电路单元与电流监测电路的输入端连接，电流监测电路的输出端通过滤波放大电路与24位ADC采样电路的输入端连接，24位ADC采样电路的另一路输出端与ARM主控单元连接；DAC用于根据ARM主控单元命令输出模拟电压信号；V/I电路用于将电压信号转换成设定的电流输出，作为电阻测试的恒流输出激励；电流监测电路用于对输出的电流进行I/V转换，将电流转成电压；滤波放大电路用于对电流监测电路进行降噪及电压放大；24位ADC采样电路用于对滤波放大后的电压值进行采样；

过流检测电路单元包括无抖动高速开关、自锁电路与过流保护电路；过流保护电路的输入端通过无抖动高速开关与恒流输出电路单元中的V/I电路的输出端连接，过流保护电路的输出端分别与自锁电路及恒流输出电路单元中的电流监测电路连接；自锁电路的输入端与ARM主控单元连接，自锁电路的输出端与无抖动高速开关连接；过流保护电路用于在输出电流超过保护电流阈值后产生脉冲信号，触发自锁电路并控制无抖动高速开关关断环路；过流保护后自锁电路处于自锁状态，保证恒流输出通道处于关断状态；当解除过流重启测试时，通过ARM主控单元控制自锁电路闭合无抖动高速开关保证恒流输出环路畅通从而解除过流保护；