摘要：針對某型航跡繪算儀的軸角測試問題，提出了一種基于LabVIEW和PCI-1753的軸角信號測試方法，并給出了具體實施方案。應用結果表明，其性能完全符合要求，實現了對航跡儀軸角信號的測試。

　　關鍵詞：旋轉變壓器;LabVIEW;PCI-1753;數據采集

　　引言

　　航跡繪算儀(以下簡稱航跡儀)是非常重要的航海導航設備，用于自動推算船舶的船位并將其航跡自動繪制在麥卡托海圖上。當航跡儀出現故障進廠維修時，需構建航跡儀仿真運行與測試平臺，完成航跡儀在線工作環境的模擬和解算輸出的檢測，以方便維修人員對故障進行排除和檢測維修后的航跡儀經緯度輸出精度是否滿足要求等。對于大量采用旋轉變壓器(以下簡稱“旋變”)、自整角機等微電機作為機械解算元件的航跡儀來說，軸角信號的采集是其仿真運行與測試平臺需重點解決的問題之一。本文以一路緯度信號(旋轉變壓器輸出，轉值2°/r，激磁40V400Hz，信號電壓23V，增量式輸出)的采集為例介紹一種旋變軸角模擬信號的采集方法。

　　設計方案

　　為了保證系統的通用性和可擴展性，采用基于虛擬儀器技術的測試平臺。考慮到體積、重量等因素，采用固態技術，而不使用機械式旋轉變壓器。為了提高開發速度，軸角轉換模塊的控制采用數字I/O卡，避免基于PCI總線板卡的軟硬件設計。仿真運行與測試平臺構建航跡儀所需的工作環境，并對航跡儀各旋轉變壓器解算輸出進行檢測。整個仿真運行與測試平臺由硬件系統和軟件系統兩大部分組成。軸角信號的采集基于航跡儀仿真運行與測試平臺，其系統組成如圖1所示。圖中，軸角/數字轉換模塊用于將旋轉變壓器輸出的模擬角度信號轉換成與TTL電平兼容的并行自然二進制碼數字量[1,2]，其工作所需的激磁和工作電源分別由激磁電源和直流電源提供。

　　硬件設計

　　軸角信號采集的硬件由研華工控機及其配件、數字I/O卡、朝陽一體化變頻電源、軸角/數字轉換模塊、旋轉變壓器/數字軸角轉換電路板、信號轉接底板等組成。軸角/數字轉換模塊實現軸角旋變模擬量到數字量的轉換，其選型根據輸出的緯度信號的性質決定，包括分辨率、激磁、變比等，經分析后定制SDC1806[2]。數字I/O卡選用研華的一款基于PCI總線的數字量I/O卡PCI-1753，非常適合航跡儀仿真運行與測試平臺，其主要特點為：96路TTL數字量I/O;仿真8255 PPI，模式0;提供比8255更高的驅動能力緩沖電路;系統熱啟動后，保持I/O口設置和數字量輸出值;支持干、濕接點[3]。信號轉接底板完成數字I/O卡、多功能采集卡、電源信號與軸角轉換電路之間的連接、軸角轉換電路與航跡儀之間的連接以及電源信號與電平及脈沖信號采集電路板之間的連接等。圖2給出了SDC1806模塊與數字I/O卡和旋轉變壓器等的連接關系。