主要介紹了微波開關壽命試驗設備中測控儀的設計。測控儀的主要功能是實現對微波開關的控制指令傳送、狀態遙測參數采集，對試驗設備的各種真空泵、加熱器進行控制，實現真空室壓力、溫度的采集與控制，并提供相關的人機交互界面，完成非正常情況的保護處理等。測控儀的設計采用了TI 公司的DSP組成核心控制單元，實現參數的實時控制和采集；采用WINCE觸控一體機提供人機交互界面，實現通訊數據的接收、顯示、及數據存儲。

　　引言

　　微波開關壽命試驗設備用于模擬微波開關星上在軌長期貯存過程中的真空環境條件，采用渦輪分子泵和機械泵機組獲得初始真空度，在長期工作過程中，采用濺射離子泵維持系統真空度。試驗設備可以長時間不間斷工作，具有無污染、無振動、無噪聲的優點。微波開關壽命試驗設備的測控儀(簡稱測控儀)是該試驗設備的重要組成部分，測控儀的主要功能是實現對微波開關的遙控指令傳送、狀態遙測參數采集，對試驗設備的各種泵、加熱器進行控制，實現真空室壓力、溫度的采集與控制，并提供相關的人機交互界面，完成非正常情況下的保護處理。

　　1、測控儀的技術要求

　　測控儀是微波開關壽命試驗設備的關鍵部分，不僅要實現微波開關的遙控、遙測，還要完成試驗設備中各類輔助儀器的自動控制，并提供相關的人機交互界面。

　　1.1、微波開關遙測遙控要求

　　通過面板上的開關發送9 條微波開關切換指令，指令類型為28 V正脈沖，脈寬可調；面板帶電壓指示和調節旋鈕；通過面板上的發光二極管實現對9路開關觸點閉合狀態的指示，并對該狀態進行存儲。

　　1.2、輔助儀器測控要求

　　1.2.1、控制對象

　　控制對象為1臺機械泵、1臺分子泵、1臺濺射離子泵、一路電加熱器。采用繼電器的方式控制3 臺泵的電源，通過分子泵和濺射離子泵的控制接口自動控制泵的啟停。儀器具備如下安全保護策略：當系統壓力高于10 Pa時，不能啟動分子泵；當系統壓力高于1×10-3 Pa時，不能啟動濺射離子泵。通過面板開關，控制加熱器的開啟，加熱系統采用反饋控制，溫度信號由鉑電阻傳感器反饋，通過環帶加熱器實現對環帶表面的加熱控溫，控溫范圍為50 ℃±5 ℃，加熱器供電為交流，電壓可調節。測控儀具有聲音報警功能，在濺射離子泵單獨工作時，如果系統壓力高于1×10-3 Pa，則自動停止濺射離子泵，啟動聲音報警器，進行壓力超范圍報警；并且測控儀具有斷電隔離功能，當異常斷電后，應使總電源開關處于斷開狀態，避免來電后設備自動加電。

　　1.2.2、測量對象

　　測控儀的測量對象為四路溫度信號和一路真空室壓力信號。溫度測量采用鉑電阻傳感器，測量范圍為0～60 ℃，對所測量的溫度值進行采集顯示；壓力信號由真空計測量給出壓力數據，并進行顯示；測控儀能對各路溫度和壓力測量值進行存貯和查詢。

　　2、測控儀的設計

　　測控儀采用了由TI公司的DSP芯片組成的運算處理單元，實現微波開關的遙控遙測功能、各種泵的控制和加熱控溫功能；采用工業級嵌入式觸控一體機提供人機交互界面，該機具有17.8 cm(7寸)高清觸摸屏，完成各種數據的顯示及存儲。測控儀組成原理圖如圖1所示。

圖1 測控儀組成原理圖

　　3、測控儀的應用

　　測控儀設計完成后，進行了產品的加工制造及調試，經測試，各項功能指標都能滿足微波開關壽命試驗的要求。測控儀隨微波開關壽命試驗設備交付用戶，成功應用于微波開關的壽命驗證試驗，測控儀自動化程度高，人機交互界面合理，操作簡單，使用方便，可實現長期無人值守試驗，目前已累計無故障運行3年多，各項指標正常，試驗仍在進行。