基于PXI總線的某裝備自動測試系統設計與實現
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本文針對國產某系列型號裝備的測試任務，設計了一套基于PXI平臺的自動測試系統。PXI作為一種專為工業數據采集與自動化應用度身定制的模塊化儀器平臺，具備優良的機械、電氣特性，擁有良好的軟件規范，當前在工業領域應用已經比較廣泛。為了達到自動、高效、可靠的目標，該系統的軟件和硬件結構均采用模塊化設計原則，同時保證了系統的可擴展性，便于被測對象型號的擴充以及系統集成。硬件系統采用了三層結構設計，便于利用一套PXI平臺能夠測試更多的被測對象型號。軟件系統利用虛擬儀器技術，分層設計，通過插件式管理，完成多型號對象間的快速切換測量和人機交互管理。
2系統硬件方案
由于被測對象型號比較多，為了使測試系統能夠兼容眾多類型被測對象，在硬件系統方案的設計上需要盡量提高系統的復用性。
硬件系統上采用了三層結構設計，分別是PXI總線設備層、轉接控制接口層、信號調理適配層。如圖1所示：
PXI總線設備層包括：
⑴一塊PXI主控制器（ADLINK公司的PXI-3710控制器）。
PXI-3710控制器內部嵌入了Intel基于Socket370架構的Pentium3CPU和815E芯片組，支持NT、Linux和VxWorks等操作系統。
⑵一塊數據采集卡（ADLINK公司的PXI-2501采集卡）。
PXI2501數據采集卡具有4路12位D/A輸出通道，最高速率可達到1MS/s，內建有8K的FIFO輸出緩存；8路12位A/D采樣通道，最高速率達400KS/s，有2K的FIFO輸入緩存。另外還具有24位可編程的數字輸入/輸出通道。
⑶一塊矩陣繼電器（ADLINK公司的PXI-7921繼電器模塊）。
PXI7921矩陣繼電器工作于24通道×2線多路復用模式。
⑷一塊PXI數字萬用表（Signametrics公司的SMX-2042數字多功能萬用表）。
轉接控制接口層的功能是連接PXI總線設備的各種I/O端口到外部設備，在PXI平臺和外部設備之間添加一層轉接層，目的是使系統具有通用性和可擴展性，便于以后外部設備的型號更換、升級以及便于維修等。對于各個類型的被測對象而言，通過轉接控制接口層可以共享PXI平臺的各種設備，把不同的對象業務需求統一到一個系統平臺上，提高了測試系統的靈活性。
其中，繼電器矩陣的公共端（正負極）與數字萬用表相連，通過控制繼電器模塊可以切換不同通道的信號進入數字萬用表進行測量。工作方式如圖2所示：
另外，接口層還起到了隔離和保護PXI設備層的作用，例如采集卡的輸入輸出通道需要光電隔離保護，模擬通道還需要添加濾波電路。
信號調理適配層的主要功能是按照各個測試對象的不同需求，從轉接接口層接入需要的信號以及對信號特性進行恰當的變換，同時完成對被測對象待測信號的調理、轉接等。
例如，數據采集卡PXI2501設備經過轉接接口出來的4路模擬輸出信號需要進行電壓和功率的放大后才能驅動負載。其數字輸出通道也需要經過光隔、功率放大后才能驅動負載，如圖3所示：
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