一種高速采集卡在環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備中的應(yīng)用

萬(wàn)建華

（廣州愛(ài)斯佩克環(huán)境儀器有限公司，廣東 廣州 510800）

1 引言

電工電子產(chǎn)品為了獲得高可靠性，必須能夠適應(yīng)各種氣候環(huán)境（如溫度、濕度）和高度環(huán)境的要求。

低氣壓對(duì)產(chǎn)品的直接作用是氣壓變化所產(chǎn)生的壓力差，使密封產(chǎn)品的外殼封裝或填充材料中的氣泡受力破壞。低氣壓條件由于空氣變稀薄，對(duì)以空氣強(qiáng)制循環(huán)散熱為主的電工電子產(chǎn)品的散熱效率會(huì)大大降低。同時(shí)，在低氣壓條件下，對(duì)以空氣作為絕緣介質(zhì)的電工電子產(chǎn)品的絕緣性能也會(huì)受到很大的影響。

而快速減壓試驗(yàn)可以模擬密封承壓條件失效下的電工電子產(chǎn)品對(duì)壓力的適應(yīng)性試驗(yàn)（快速減壓試驗(yàn)作為增壓艙內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備的補(bǔ)充試驗(yàn)，適用于空運(yùn)貨艙突然減壓會(huì)導(dǎo)致其失效，而且其失效會(huì)使飛機(jī)受到損壞的被運(yùn)設(shè)備）。

在美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-810F-2000方法500.4剖面和國(guó)軍標(biāo)GJB150.2低氣壓（高度）試驗(yàn)等標(biāo)準(zhǔn)中，都對(duì)高度適應(yīng)性有相應(yīng)的要求。本文介紹快速減壓試驗(yàn)中壓力快速變化時(shí)，一種數(shù)據(jù)采集卡的應(yīng)用方法。

2 快速減壓試驗(yàn)簡(jiǎn)介

a）MIL-STD-810F-2000方法 500.4低氣壓（高度）

目的是確定設(shè)備在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用中對(duì)低氣壓（高度）試驗(yàn)或低氣壓（高度）中壓力快速變化環(huán)境的適應(yīng)性。

1）試驗(yàn)壓力： 75.2 kPa（2 438 m），18.8 kPa（12 192 m，快速減壓試驗(yàn)）；

2）快速減壓試驗(yàn)：減壓時(shí)間小于等于0.1 s。

b）國(guó)軍標(biāo)GJB 150.2低氣壓（高度）試驗(yàn)

1）試驗(yàn)壓力： 57 kPa（4 550 m），18.8 kPa（12 192 m，快速減壓試驗(yàn)）；

2）快速減壓試驗(yàn)：減壓時(shí)間小于等于15 s。

3 快速減壓試驗(yàn)中采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)配置

3.1 研華公司PCI-1711采集卡的特點(diǎn)

PCI-1711屬于功能強(qiáng)大、低成本、多功能的PCI總線卡。

模擬量輸入：

通道 16路單端；

分辨率 12位；

FIFO大小 1 k采樣；

采集速率 100 ks/s max；

觸發(fā)模式 軟件觸發(fā)，可編程定時(shí)器觸發(fā)或外部觸發(fā)。

卡上先入先出（FIFO）存儲(chǔ)器:PCI-1711卡上提供了FIFO存儲(chǔ)器，可存儲(chǔ)1 k A/D采樣值，可以啟用或禁用FIFO緩沖區(qū)中斷請(qǐng)求功能。當(dāng)啟用FIFO中斷請(qǐng)求功能時(shí)，用戶可以進(jìn)一步指定中斷請(qǐng)求發(fā)生在1個(gè)采樣產(chǎn)生時(shí)還是在FIFO半滿時(shí)，該特性提供了連續(xù)高速的數(shù)據(jù)傳輸及windows下更可靠的性能。

基于采集卡的特點(diǎn)，我們可以得到，在0.1 s的快速減壓試驗(yàn)過(guò)程中，如果采集1 000次/s，且氣壓的精度要求保留2位小數(shù)并精確到1位就已足夠了。

3.2 快速減壓試驗(yàn)中采集系統(tǒng)框圖

快速減壓試驗(yàn)中采集系統(tǒng)框圖如圖1所示。

從框圖中可以看出，采集通道的每一個(gè)部分都要求是高速部件，這也為我們驗(yàn)證高速采集的數(shù)據(jù)提供了一個(gè)思路，可以把其中的一個(gè)部件調(diào)整到慢速，采集到的數(shù)據(jù)就會(huì)有明顯的變化。

3.3 快速減壓試驗(yàn)中采集系統(tǒng)的軟件配置

快速減壓試驗(yàn)中采集系統(tǒng)的軟件配置如圖2所示。

采集卡需要占用獨(dú)立的計(jì)算機(jī)PCI插槽，并驅(qū)動(dòng)。采集卡也需要獨(dú)立編程（制造廠商的示例編程及其提供的API函數(shù)都是很好的選擇）。采集到數(shù)據(jù)要能顯示成曲線（集成顯示）。

4 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量采集對(duì)象特性不一，測(cè)量控制要充分了解對(duì)象的特性，選用不同的硬件配置。特別值得一提的是，再高速的測(cè)量系統(tǒng)，也要有對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證辦法，在首次測(cè)試成功后，多加驗(yàn)證，以便改進(jìn)系統(tǒng)，應(yīng)用于實(shí)際，為用戶創(chuàng)造價(jià)值。

[1]PETROUTSOS E.Visual Basic 5從入門到精通 [M].邱仲潘.譯.北京：電子工業(yè)出版社，1997.