某型座舱照明控制盒测试系统设计研究

叶成世

（国营芜湖机械厂，安徽 芜湖 241007）

座舱照明控制盒是飞机座舱照明系统的核心部件，与座舱分布的光敏传感器、仪表板导光板、操纵台导光板和泛光灯共同组成了座舱照明子系统。照明控制盒内部具有输入输出模块、CPU模块、导光控制模块、电源模块、母板模块等复杂电路板组件，亟需设计一套座舱照明控制盒自动测试系统对产品功能、性能参数、故障情况等进行测试检查。

本文设计的测试系统支持对产品功能和性能指标进行检查，能够模拟产生座舱照明系统所需的输入激励信号，实现座舱仪表板照明输出、操纵台照明输出、泛光灯照明输出、手动/自动操纵、输出微调等性能测试需求。测试系统采用标准化设计，具有人机交互功能及接口，便于人员操作，支持试验数据打印及导出。

1 测试系统需求分析

某型座舱照明控制盒属于数字式座舱照明电源控制器，以微处理器为核心，采用数字化电路，具有上电BIT自检和12路输出电源微调显示功能，实现了座舱照明电源的集中变换、调节、控制和保护功能。控制盒通过输入模块接收来自交流电源系统的115V/400Hz交流信号和直流电源系统的28V直流信号，通过CPU模块进行电源调节控制和逻辑判断，由输出模块控制照明电源信号输出至飞机座舱相应的仪表板、操纵台、泛光灯等照明设备。

测试系统支持座舱照明控制盒各项性能检测，可以快速定位故障元器件、验证产品电气性能指标，具有通用化、模块化的设计特点。通过对座舱照明控制盒工作原理、外部接口连接关系的分析，确定测试系统需要达到的测试指标要求，具体如下：

（1）电源输入：2路+28VDC直流电源输入，3路+115ADC交流电源输入；

（2）电压输出：12路（2～5）VDC连续可调直流输出，2路（3～28）VDC连续可调直流输出；

（3）自检测：具备上电自检功能检查，自检合格时导光板上显示“OK”字符；

（4）手动调光：能够实现座舱手动调光功能检查；

（5）自动调光：能够实现座舱自动调光功能检查；

（6）传感器特性：能够实现CGQ-16光敏传感器的光电特性检测；

（7）以太网：1路双向、具备联网功能和数据上传下载的100M/10M以太网需求；

（8）软件要求：人机界面简约大方、测试数据实时显示、测试结果自动保存。

2 测试系统设计

2.1 系统原理设计

测试系统原理设计框图如图1所示。

图1 测试设备原理框图

测试系统主要由测控计算机、数据采集卡、主测控箱、负载箱、稳压电源以及电缆组件组成。测试系统采用Core T7500双核处理器、4G DDR2内存和160G高速硬盘。数据采集部分采用PXI外部总线，具有64路单端/32路差分模拟输入通道、两路模拟输出通道以及24路数字I/O通道。主测控箱内部采用数字程控电位器、霍尔电流传感器以及仪表运算放大器。

2.2 系统硬件设计

如图2所示，整个测试系统集成在标准19英寸29U的机柜中，测试系统从上至下依次为标牌、显示器（测控计算机在显示器背部）、暗盒、产品托架、抽屉（键盘/鼠标）、PXI工控机/IPD-3012直流电源/19#主控机箱、模拟负载箱、交流电源、电缆柜等。

图2 硬件架构图

如图3所示，暗盒采用抽屉式结构，为光敏传感器提供一个可控光照环境，通过暗盒面板上的旋钮可调节暗盒内部四个光源亮度。

图3 暗盒结构图

2.3 系统软件设计

软件系统由操作系统、驱动程序以及测控软件组成，操作系统采用Windows XP，测控软件用VC、C#或Labview等编写。测控软件主要包括四个部分：一是人机交互模块；二是显示模块；三是测量模块；四是报表生成和输出块。

测试主程序流程如图4所示。

图4 测试主程序流程图

3 主要性能测试验证

3.1 系统自检界面

如图5所示，自检软件界面主要用于对测试系统内部线路和通道进行自检测，并显示测试值。经验证，系统内各通道自检均合格。

图5 系统自检界面

3.2 性能测试主界面

如图6所示，性能测试软件界面采用选项卡模式，界面分两部分，左侧为负载显示，右侧为输出显示，包括光电传感器、泛光灯、仪表板、操纵台等选项卡。

图6 性能测试主界面

经验证，测试系统实现了12路（0～5）VDC连续可调直流输出测试、2路（0～28）VDC连续可调直流输出测试、光敏传感器光电特性检测、照明控制盒手动/自动调光功能检查等测试需求。

4 结语

本文通过对某型座舱照明控制盒信号接口、功能结构以及性能测试指标的分析研究，设计研制了一套照明控制盒的测试系统。通过试验验证，该测试系统能够满足座舱照明控制盒各项性能参数的测试要求。目前，该系统已用于某型座舱照明控制盒修理测试中。