专利名称：星载电子设备多余物自动检测装置及检测方法
技术领域：
本发明涉及一种星载电子设备多余物自动检测装置及检测方法，属于星载电子设备内部活动多余物的检测技术领域。
背景技术：
星载电子设备是卫星系统的重要组成部分，是一种在卫星系统中执行发射接收、遥测、遥控信号、姿态控制和信号处理等科学实验任务的密封航天电子装置。星载电子设备的特殊工作环境对其提出很高的可靠性要求。多余物是指封装在星载电子设备内部，但不属于结构部件的一些颗粒物质。它是由生产制造过程中引入的金属屑或非金属微粒。存在活动多余物是星载电子设备较常见的一种失效模式。星载电子设备经常处于振动冲击环境下或在失重状态下工作，其内部的活动多余物将进行无规则运动，因此可能落在某功能·部件上或者嵌进某动作部件内。可见，活动多余物很有可能导致电子设备中电路间短路或线路异常，也可能形成动作部件卡死，造成重度故障。由于星载电子设备生产环节多，在生产期间产生的活动多余物难于控制，因此活动多余物导致的失效具有很强的随机性和突发性。由于活动多余物导致的故障具有无法预测性，因此难以控制其�：Τ潭龋Ｔ斐晌薹ü懒康氖鹿�。目前，星载电子设备的多余物检测尚无标准，美军标、国军标中都没有给出明确规定。国内的航天电子设备多余物检测主要依靠有经验员工手摇、耳听、眼看等人工方法。实际操作中经常出现由于操作人员疲劳、疏忽等原因引起漏检或误判现象。因此检测精度低，漏判率极高。现有的对航天电子设备进行多余物自动检测的装置和方法中，装置可提供的力学条件有限，使得检测精度低，且存在安全隐患；同时在星载电子设备内部多余物会产生碰撞和滑动两种运动状态，这使得产生的声音信号复杂，造成材质识别率低，不利于后期处理。
发明内容
本发明是为了解决现有对航天电子设备进行多余物自动检测方法中，存在检测精度低及对多余物的材质识别率低的问题，提供一种星载电子设备多余物自动检测装置及检测方法。本发明所述星载电子设备多余物自动检测装置，它包括检测工控机，它还包括数据采集卡、风冷式振动系统、多个隔音器、卡具、卡具振动加速度传感器、加速度信号调理电路、被测星载电子设备、声音传感器组和声音信号调理电路，被测星载电子设备居中装卡固定在卡具的上表面上，卡具与风冷式振动系统的电磁式振动台之间均匀设置多个隔音器，卡具振动加速度传感器用于米集卡具的振动加速度信号，声音传感器组用于采集被测星载电子设备内部的振动声音信号，卡具振动加速度传感器的振动加速度信号输出端连接加速度信号调理电路的振动加速度信号输入端，加速度信号调理电路的加速度调理信号输出端连接数据采集卡的加速度信号输入端； 声音传感器组的振动声音信号输出端连接声音信号调理电路的振动声音信号输入端，声音信号调理电路的振动声音信号输出端连接数据采集卡的声音信号输入端，数据采集卡与检测工控机通过USB数据总线连接。所述声音传感器组包括四个声音传感器，每个声音传感器用于采集被测星载电子设备一个侧面下半部中心位置的振动声音信号，四个声音传感器的四个振动声音信号输出端为声音传感器组的振动声音信号输出端；声音信号调理电路包括四路声音信号调整单元，四路声音信号调整单元的振动声音信号输入端与四个声音传感器的四个振动声音信号输出端对应连接，四路声音信号调整单兀的振动声音信号输出端为声音信号调理电路的振动声音信号输出端。所述风冷式振动系统包括振动系统工控机、振动控制器、功率放大器、电磁式振动·台、风冷系统和卡具振动反馈加速度传感器，卡具振动反馈加速度传感器用于采集卡具的振动加速度信号，风冷系统通过排风口实施对电磁式振动台的降温；振动系统工控机通过串行数据总线与振动控制器连接，卡具振动反馈加速度传感器的加速度反馈信号输出端连接振动控制器的加速度反馈信号输入端，振动控制器的振动信号输出端连接功率放大器的振动信号输入端，功率放大器的放大振动信号输出端连接电磁式振动台的振动信号输入端。数据采集卡包括AD转换器、数据缓存�？�、通讯�？楹褪毙蚩刂颇？椋珹D转换器具有四路声音信号输入端，AD转换器的四路声音信号输入端为数据米集卡的四路声音信号输入端，AD转换器的四路声音信号输入端与四路声音信号调整单兀的振动声音信号输出端对接，AD转换器的加速度信号输入端为数据米集卡的加速度信号输入端；AD转换器的四路声音信号输出端与数据缓存�？榈乃穆飞粜藕攀淙攵硕越樱莼捍婺？榈纳粜藕攀涑龆肆油ㄑ赌？榈纳粜藕攀淙攵耍ㄑ赌？榈募铀俣刃藕攀淙攵肆覣D转换器的加速度信号输出端，通讯�？橛爰觳夤た鼗ü齍SB数据总线连接；时序控制模块的采集控制信号输入端连接通讯�？榈牟杉刂菩藕攀涑龆耍毙蚩刂颇？榈牡谝徊杉刂菩藕攀涑龆肆覣D转换器的采集控制信号输入端，时序控制�？榈牡诙杉刂菩藕攀涑龆肆邮莼捍婺？榈牟杉刂菩藕攀淙攵�。所述时序控制�？椴捎肅PLD实现。一种基于上述星载电子设备多余物自动检测装置的检测方法，它包括以下步骤步骤一启动风冷式振动系统，并使卡具振动加速度传感器和声音传感器组进入信号采集状态；步骤二 由检测工控机向数据采集卡发送加速度信号采集命令；步骤三当数据采集卡采集获得的风冷式振动系统的振动加速度达到40Hz、IOg时，由检测工控机向数据采集卡发送声音信号采集命令，同时使风冷式振动系统保持当前的振动加速度运行3s ；
步骤四检测工控机将数据采集卡采集获得的声音信号进行小波变换消噪后进行脉冲提取获得声音数据，根据脉冲提取获得的声音数据判断被测星载电子设备内多余物的有无，实现对被测星载电子设备内多余物的自动检测。本发明的优点是本发明采用风冷电磁式振动系统为多余物检测提供力学条件，风冷电磁式振动系统稳定可靠，其所提供的振动信号为正弦加速度曲线，该曲线平稳、光滑，使得本发明的检测方法可在被测星载电子设备耐力学条件实验的同时进行。本发明通过数据采集卡把被测多余物的声音信号采集至检测工控机处理，检测工控机实时显示多余物声音信号并可进行回放、储存，同时检测工控机在内部进行数据处理后，直接输出是否存在多余物的判别结果。本发明所采集的声音信号成分简单，有利于后续时频域特征的提取，提取结果可为后续可动组件的判别、多余物材质的识别及给出置信度提供基础。
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图I为本发明装置的电气原理框图；图2为风冷式振动系统的电气原理框图；图3为数据采集卡的AD转换器的一路声音信号输入端采集声音信号调理电路的一路声音信号调整单元输出的振动声音信号的原理框图；图4为隔音器的结构示意图；图5为图4的左视图；图6为隔音器的立体结构示意图；图7本发明方法的数据采集控制流程图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图I至图6说明本实施方式，本实施方式所述星载电子设备多余物自动检测装置，它包括检测工控机1，它还包括数据采集卡2、风冷式振动系统3、多个隔音器4、卡具5、卡具振动加速度传感器6、加速度信号调理电路7、被测星载电子设备8、声音传感器组9和声音信号调理电路10,被测星载电子设备8居中装卡固定在卡具5的上表面上，卡具5与风冷式振动系统3的电磁式振动台3-4之间均匀设置多个隔音器4，卡具振动加速度传感器6用于米集卡具5的振动加速度信号，声音传感器组9用于采集被测星载电子设备8内部的振动声音信号，卡具振动加速度传感器6的振动加速度信号输出端连接加速度信号调理电路7的振动加速度信号输入端，加速度信号调理电路7的加速度调理信号输出端连接数据采集卡2的加速度信号输入端；声音传感器组9的振动声音信号输出端连接声音信号调理电路10的振动声音信号输入端，声音信号调理电路10的振动声音信号输出端连接数据采集卡2的声音信号输入端，数据采集卡2与检测工控机I通过USB数据总线连接。本实施方式中，卡具5经隔音器4与风冷式振动系统3连接，隔音器4能够隔绝风冷式振动系统3的电磁式振动台3-4产生的噪声干扰；检测工控机I可米用17寸一体机，数据采集卡2、加速度信号调理电路7和声音信号调理电路10可设置于检测工控机I内部。隔音器4包括螺杆连接结构4-1、橡胶柱体4-2和螺纹连接结构4-3。声音传感器组9用于将采集到的声音信号转化成电信号，而后由声音信号调理电路10对收到的振动声音信号放大和滤波后送入数据采集卡2。卡具振动加速度传感器6和加速度信号调理电路7用于在被测星载电子设备8的力学环境测试过程中，检测振动条件，当风冷式振动系统3的振动条件满足多余物的检测要求时，所述装置自动开始检测。隔音器4的作用由风冷式振动系统3运行时产生的噪声和地环路干扰是影响检测精度的重要因素，而噪声的传导主要通过固体传导，地环路干扰主要通过导体传播。隔音器4采用特殊材料制成，能够有效的消除噪声和地环路干扰对检测的影响，能够大大的提高多余物的检测精度。隔音器4可以选用八只相同的隔音器，八只隔音器4以圆周分布方式均匀固定于电磁式振动台3-4与卡具5之间。·
声音信号调理电路10的输入端可采用高屏蔽专用连接线接入，输入信号经过三级放大电路放大1000倍左右，再经过电压跟随器输出至数据采集卡2。三级放大电路均采用同相比例放大方式，并在每级之间采用高通滤波电路，滤除低频噪声。声音信号调理电路10可选用美国AD公司低噪音、高精度、高速的运算放大器，运放外围无源器件选择高精度的贴片元器件，并设计声发射传感器输出与调理电路输入的阻抗匹配，有效的降低噪音。
具体实施方式
二 本实施方式为对实施方式一的进一步说明，本实施方式所述声音传感器组9包括四个声音传感器，每个声音传感器用于采集被测星载电子设备8 一个侧面下半部中心位置的振动声音信号，四个声音传感器的四个振动声音信号输出端为声音传感器组9的振动声音信号输出端；声音信号调理电路10包括四路声音信号调整单元，四路声音信号调整单元的振动声音信号输入端与四个声音传感器的四个振动声音信号输出端对应连接，四路声音信号调整单兀的振动声音信号输出端为声音信号调理电路10的振动声音信号输出端。本实施方式中，声音传感器组9中的四个声音传感器均为谐振式声发射传感器。所述每个声音传感器均通过耦合剂固定在被测星载电子设备8上。多余物产生的声音脉冲信号是被测星载电子设备8内部多余物与其外壳碰撞产生的，此声音脉冲信号是多余物检测装置中判别多余物存在与否的唯一标准，如何有效的获取多余物的声音信号极为关键，故对声发射传感器的选择是重要因素之一。多余物碰撞信号的频率范围为5(Tl00kHz，幅值为几百微伏至几十毫伏，考虑到谐振式声发射传感器的高灵敏度和高信噪比，选择了谐振式声发射传感器PXR04A，其谐振频率40kHz，60dB频带为15-165kHz。本实施方式中同时采用了四个声音传感器。传统的检测装置往往只安装一个声音传感器，由于星载电子设备体积较大，内部结构复杂，多余物微粒在电子设备内部的分布和碰撞过程均具有随机性，另外多余物信号在试件中并不总是在同一波速，同一模式下传播的，还存在衰减、反射和畸变等形式，因此传统的单一传感器捕捉的多余物信号往往特别微弱或者存在错误。通过了解星载电子设备的内部结构和工艺设计，本实施方式在星载电子设备的四个侧面底部各安装一个声音传感器，这样可以获取更加准确的多余物信号。另外，可以对四路多余物信号进行数据融合处理，在此基础上通过模糊数学的综合评价方法能够给出检测结果的置信度分析。采用多传感器的方式可以有效提高检测装置的检测精度。
具体实施方式
三下面结合图2说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，本实施方式所述风冷式振动系统3包括振动系统工控机3-1、振动控制器3-2、功率放大器3-3、电磁式振动台3-4、风冷系统3-5和卡具振动反馈加速度传感器3_6，卡具振动反馈加速度传感器3-6用于采集卡具5的振动加速度信号，风冷系统3-5通过排风口实施对电磁式振动台3-4的降温；振动系统工控机3-1通过串行数据总线与振动控制器3-2连接，卡具振动反馈加速度传感器3-6的加速度反馈信号输出端连接振动控制器3-2的加速度反馈信号输入端，振动控制器3-2的振动信号输出端连接功率放大器3-3的振动信号输入端,功率放大器3-3的放大振动信号输出端连接电磁式振动台3-4的振动信号输入端。
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星载电子设备相对于航天继电器和军用密封电子元器件而言，其内部结构更为复杂，尺寸、质量更为庞大。传统多余物检测装置中的小型永磁式振动台无法满足检测所需的力学条件，电机驱动转台不具备实用性，本实施方式中，风冷式振动系统3采用苏轼公司生产的DCS-1000-13风冷电磁式振动台，其可产生额定正弦推力9800N(IOOOkg)，额定频率范围5-3000HZ，电磁式振动台3-4的有效质量约为10kg，台面尺寸为$ 240mm。本实施方式中，由于隔音器4的引入，使得卡具5与电磁式振动台3-4的振动表现为不同步的特征，为避免力学条件误差，将卡具振动反馈加速度传感器3-6置于卡具5之上采集卡具5的振动加速度信号。
具体实施方式
四下面结合图3说明本实施方式，本实施方式为对实施方式二或三的进一步说明，本实施方式所述数据采集卡2包括AD转换器2-1、数据缓存�？�2-2、通讯�？�2-3和时序控制�？�2-4，AD转换器2-1具有四路声音信号输入端,AD转换器2-1的四路声音信号输入端为数据米集卡2的四路声音信号输入端,AD转换器2-1的四路声音信号输入端与四路声音信号调整单兀的振动声音信号输出端对接，AD转换器2-1的加速度信号输入端为数据米集卡2的加速度信号输入端；AD转换器2-1的四路声音信号输出端与数据缓存�？�2-2的四路声音信号输入端一一对接，数据缓存�？�2-2的声音信号输出端连接通讯模块2-3的声音信号输入端，通讯�？�2-3的加速度信号输入端连接AD转换器2-1的加速度信号输出端，通讯模块2-3与检测工控机I通过USB数据总线连接；时序控制�？�2-4的采集控制信号输入端连接通讯�？�2-3的采集控制信号输出端，时序控制�？�2-4的第一采集控制信号输出端连接AD转换器2-1的采集控制信号输入端，时序控制�？�2-4的第二采集控制信号输出端连接数据缓存�？�2-2的采集控制信号输入端。本实施方式中，数据采集卡2共五通道实时采集，其中四通道为声音信号同步采集，一通道为加速度信号独立采集。AD转换器2-1将接收的加速度信号转换成数字信号量直接由通讯�？�2-3传输至检测工控机I。通讯�？�2-3接收到检测工控机I发出的数据采集控制命令后，时序控制�？�2-4控制AD转换器2-1和数据缓存�？�2-2进行初始化，AD转换器2_1开始声音信号数据的采集，四路多余物声音信号量通过AD转换器2-1转换成数字信号量，经过数据缓存�？�2-2的缓存，然后快速有序的传输至通讯�？�2-3，通讯�？�2-3再将数据传输至检测工控机I进行分析和处理。数据采集卡2进行数据采集过程的所有时序均由时序控制�？�2-4控制。
具体实施方式
五本实施方式为对实施方式四的进一步说明，本实施方式所述时序控制�？�2-4采用CPLD实现。
具体实施方式
六下面结合图I至图7说明本实施方式，本实施方式为基于实施方式一所述星载电子设备多余物自动检测装置的检测方法，它包括以下步骤步骤一启动风冷式振动系统3，并使卡具振动加速度传感器6和声音传感器组9进入信号采集状态；步骤二 由检测工控机I向数据采集卡2发送加速度信号采集命令；步骤三当数据采集卡2采集获得的风冷式振动系统3的振动加速度达到40Hz、·IOg时，由检测工控机I向数据采集卡2发送声音信号采集命令，同时使风冷式振动系统3保持当前的振动加速度运行3s ；步骤四检测工控机I将数据采集卡2采集获得的声音信号进行小波变换消噪后进行脉冲提取获得声音数据，根据脉冲提取获得的声音数据判断被测星载电子设备8内多余物的有无，实现对被测星载电子设备8内多余物的自动检测。本实施方式中，当风冷式振动系统3为被测星载电子设备8提供力学环境测试条件时，使被测星载电子设备8内的多余物与其内壁发生碰撞进而产生声音信号。检测工控机I将脉冲提取获得的声音数据进行阈值处理后能够自动给出对多余物的判别结果。通讯�？�2-3的控制器由下位机软件设计利用C语言对其进行编程，实现与检测工控机I的通讯，采集和传输数据至检测工控机I处理分析；利用Verilog硬件描述语言对时序控制�？�2-4的逻辑控制器进行编程，控制各�？槭毙虻挠行浜希Ｖび布低车恼Ｔ诵�。时序控制�？�2-4的设计如下，结合图7 时序控制�？�2-4采用逻辑控制器件EPM7064实现，它为AD转换器2_1、数据缓存�？�2-2以及通讯�？�2-3提供普通的时序信号、握手信号满、半满、空标志信号、读写信号和输入输出允许信号。AD转换器2-1的采样频率、数据缓存�？�2-2和通讯�？�2-3内部FIFO的读写时钟均由EPM7064对晶振的分频产生。采用Verilog HDL硬件描述语言实现这些端口 FIFO的操作，并在ALTERA公司提供的Quartus II 8.0开发工具综合编译并映射到CPLD中。检测工控机I主要实现数据采集、数据分析、实时显示、数据存储、数据回放、多余物检测等功能。检测工控机I主要采用多线程方法来协调不同的任务，并合理的优化程序的算法，这样可以在采集数据的同时，进行数据处理和波形显示。检测工控机I设计四个线程实现以上功能，分别为数据采集线程、数据处理线程、数据存储线程和数据显示线程，线程之间采用消息进行通讯，达到相互协调的目的。本实施方式所述的检测方法，不仅可用来识别星载电子设备内部是否存在多余物，还可用来识别星载电子设备内部是否存在可动组件。
所述检测方法对采集获得的数据进行处理以识别电子设备内部多余物或可动组件的具体方法为星载电子设备多余物及组件的识别方法，它基于四个声音传感器采集获得的被测星载电子设备的振动声音信号，被测星载电子设备四个侧面的每个侧面下半部中心位置分别设置一个声音传感器，所述四个声音传感器采集获得的四组振动声音信号分别经小波变换消噪后进行脉冲提�。竦盟淖樯粜藕诺穆龀逍蛄校ㄒ韵虏街璨街枰唤扛錾舸衅鞑杉竦玫纳粜藕诺穆龀逍蛄腥【灾岛螅笕∶扛錾粜藕诺穆龀逍蛄衅骄祐_n，设定能量门限Th取值为Th=3V_n，向前搜索门限Tls和向后搜索门限Tle为Tls=Tle=Vmean ；步骤二 由每个声音信号的脉冲序列的起始点向终止点进行搜索，若搜索到能量门限Th信号，执行步骤三；否则，执行步骤四；·步骤三由能量门限Th信号点处向声音信号的脉冲序列的起始点方向搜索向前搜索门限Tls信号点，作为多余物或组件信号的起始点；由能量门限Th信号点处向声音信号的脉冲序列的终止点方向搜索向后搜索门限Tle信号点，作为多余物及组件信号的终止点，该起始点与终止点之间为多余物或组件信号；然后执行步骤五；步骤四判定被测星载电子设备内部不含多余物及组件，完成识别；步骤五将步骤三中搜索获得的多余物或组件信号以被测星载电子设备的驱动振动加速度信号的波形周期T为单位进行分割，获得多个单位周期信号，剔除不含脉冲的单位周期信号，获得多余物或组件的脉冲信号；步骤六将多余物或组件的脉冲信号中的每个单位周期信号的起始位置作为零相位0°，每个单位周期信号的终止位置做为末相位360°，计算每个单位周期信号中脉冲的起始位置0ls与脉冲的终止位置0 le，将每个单位周期信号中脉冲的起始位置0ls与脉冲的终止位置ele之间置值为1，每个单位周期信号中位于脉冲的起始位置els与脉冲的终止位置e le之间以外的部分置值为0 ;步骤七将步骤六中处理后的每个单位周期信号进行平移、叠加，并归一化至
区间；步骤八计算步骤七中归一化后的数据的标准差；步骤九将步骤八中获得的数据的标准差与预先由k_聚类算法确定的多余物或组件的聚类质心相比较，计算获得多余物或组件的脉冲信号所属的类，判定被测星载电子设备内部存在为多余物或为组件，若判定被测星载电子设备内部存在组件，则完成识别；若判定被测星载电子设备内部存在多余物，则执行步骤十；步骤十通过数据融合、特征提取和支持向量机分类方法判断获得被测星载电子设备内部多余物的材质；完成识别。所述步骤十中通过数据融合、特征提取和支持向量机分类方法判断获得被测星载电子设备内部多余物的材质的具体方法为十一)将步骤三中获得的四个多余物或组件信号分别取绝对值，然后分别计算该四个绝对值与其所在坐标横轴所围成的面积S ；十二)在四个多余物或组件信号中对应出现脉冲的所有位置处，分别取每个对应的四个脉冲中与其各自所在坐标横轴所围成面积最大的脉冲作为多余物脉冲，将所有多余物脉冲中的噪声信号消除后，拼接为单通道多余物连续脉冲；十三)计算单通道多余物连续脉冲中各脉冲的持续时间并取其平均值，得到时间特征量T ；十四)计算获得单通道多余物连续脉冲中各脉冲与其所在坐标横轴所围成的面积值，求取单通道多余物连续脉冲中各脉冲的持续时间与其面积值的比值并取其平均值，得到时间面积比值特征量Tpp ；十五)计算单通道多余物连续脉冲各脉冲的绝对值并取其平均值，得到脉冲特征量 Mean ；十六)计算单通道多余物连续脉冲在单位时间内信号波形与其所在坐标横轴相交的次数，获得脉冲过零率Zerorate ；
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十七)对单通道多余物连续脉冲进行傅里叶变换，得到脉冲频域分布信号；十八)根据脉冲频域分布信号计算获得多余物频域信号频谱质心，得到频谱质心特征量C ；十九)将脉冲频域分布信号归ー化后计算频域数据序列标准差，得到标准差特征量A ；二十)采用支持向量机，给分类器输入时间特征量T、时间面积比值特征量Tpp、脉冲特征量Mean、脉冲过零率Zerorate、频谱质心特征量C和标准差特征量A，得到分类结果权值，判定被测星载电子设备内部多余物的材质。
权利要求
1.一种星载电子设备多余物自动检测装置，它包括检测工控机(1)，其特征在于它还包括数据采集卡(2)、风冷式振动系统(3)、多个隔音器(4)、卡具(5)、卡具振动加速度传感器(6)、加速度信号调理电路(7)、被测星载电子设备(8)、声音传感器组(9)和声音信号调理电路(10)， 被测星载电子设备(8 )居中装卡固定在卡具(5 )的上表面上，卡具(5 )与风冷式振动系统(3)的电磁式振动台(3-4)之间均匀设置多个隔音器(4)， 卡具振动加速度传感器(6 )用于采集卡具(5 )的振动加速度信号， 声音传感器组(9 )用于采集被测星载电子设备(8 )内部的振动声音信号， 卡具振动加速度传感器(6)的振动加速度信号输出端连接加速度信号调理电路(7)的振动加速度信号输入端，加速度信号调理电路(7)的加速度调理信号输出端连接数据采集 卡(2)的加速度信号输入端； 声音传感器组(9)的振动声音信号输出端连接声音信号调理电路(10)的振动声音信号输入端，声音信号调理电路(10)的振动声音信号输出端连接数据采集卡(2)的声音信号输入端，数据采集卡(2 )与检测工控机(I)通过USB数据总线连接。
2.根据权利要求I所述的星载电子设备多余物自动检测装置，其特征在于所述声音传感器组(9)包括四个声音传感器，每个声音传感器用于采集被测星载电子设备(8)—个侧面下半部中心位置的振动声音信号，四个声音传感器的四个振动声音信号输出端为声音传感器组(9)的振动声音信号输出端； 声音信号调理电路(10)包括四路声音信号调整单元，四路声音信号调整单元的振动声音信号输入端与四个声音传感器的四个振动声音信号输出端对应连接，四路声音信号调整单兀的振动声音信号输出端为声音信号调理电路(10)的振动声音信号输出端。
3.根据权利要求I或2所述的星载电子设备多余物自动检测装置，其特征在于所述风冷式振动系统(3)包括振动系统工控机(3-1)、振动控制器(3-2)、功率放大器(3-3)、电磁式振动台(3-4)、风冷系统(3-5)和卡具振动反馈加速度传感器(3-6)， 卡具振动反馈加速度传感器(3-6)用于采集卡具(5)的振动加速度信号， 风冷系统(3-5)通过排风口实施对电磁式振动台(3-4)的降温； 振动系统工控机(3-1)通过串行数据总线与振动控制器(3-2)连接，卡具振动反馈加速度传感器(3-6)的加速度反馈信号输出端连接振动控制器(3-2)的加速度反馈信号输入端,振动控制器(3-2)的振动信号输出端连接功率放大器(3-3)的振动信号输入端，功率放大器(3-3)的放大振动信号输出端连接电磁式振动台(3-4)的振动信号输入端。
4.根据权利要求2所述的星载电子设备多余物自动检测装置，其特征在于数据采集卡(2 )包括AD转换器(2-1)、数据缓存�？�(2-2 )、通讯模块(2-3 )和时序控制�？�(2_4 )， AD转换器(2-1)具有四路声音信号输入端，AD转换器(2-1)的四路声音信号输入端为数据采集卡(2)的四路声音信号输入端，AD转换器(2-1)的四路声音信号输入端与四路声音信号调整单兀的振动声音信号输出端对接，AD转换器(2-1)的加速度信号输入端为数据采集卡(2)的加速度信号输入端； AD转换器(2-1)的四路声音信号输出端与数据缓存模块(2-2)的四路声音信号输入端一一对接，数据缓存�？�(2-2)的声音信号输出端连接通讯模块(2-3)的声音信号输入端，通讯�？�(2-3)的加速度信号输入端连接AD转换器(2-1)的加速度信号输出端，通讯�？�(2-3)与检测工控机(I)通过USB数据总线连接； 时序控制�？�(2-4)的采集控制信号输入端连接通讯�？�(2-3)的采集控制信号输出端，时序控制�？�(2-4)的第一采集控制信号输出端连接AD转换器(2-1)的采集控制信号输入端，时序控制�？�(2-4)的第二采集控制信号输出端连接数据缓存�？�(2-2)的采集控制信号输入端。
5.根据权利要求4所述的星载电子设备多余物自动检测装置，其特征在于所述时序控制�？�(2-4)采用CPLD实现。
6.一种基于权利要求I所述星载电子设备多余物自动检测装置的检测方法，其特征在于它包括以下步骤 步骤一启动风冷式振动系统(3)，并使卡具振动加速度传感器(6)和声音传感器组(9)进入信号采集状态； 步骤二 由检测工控机(I)向数据采集卡(2)发送加速度信号采集命令； 步骤三当数据采集卡(2)采集获得的风冷式振动系统(3)的振动加速度达到40Hz、IOg时，由检测工控机(I)向数据采集卡(2)发送声音信号采集命令，同时使风冷式振动系统(3)保持当前的振动加速度运行3s ； 步骤四检测工控机(I)将数据采集卡(2)采集获得的声音信号进行小波变换消噪后进行脉冲提取获得声音数据，根据脉冲提取获得的声音数据判断被测星载电子设备(8)内多余物的有无，实现对被测星载电子设备(8)内多余物的自动检测。
全文摘要
星载电子设备多余物自动检测装置及检测方法，属于星载电子设备内部活动多余物的检测技术领域。它包括检测工控机，它还包括数据采集卡、风冷式振动系统、多个隔音器、卡具、卡具振动加速度传感器、加速度信号调理电路、被测星载电子设备、声音传感器组和声音信号调理电路；它通过数据采集卡把被测多余物的声音信号采集至检测工控机处理，检测工控机实时显示多余物声音信号并可进行回放、储存，同时检测工控机在内部进行数据处理后，直接输出是否存在多余物的判别结果。本发明适用于星载电子设备多余物的检测。
文档编号G01M99/00GK102788709SQ20121028183
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者刘贵栋, 戚乐, 牛鹏飞, 王国涛, 翟国富, 赵国强, 邢通, 陈蕊, 陈金豹 申请人:哈尔滨工业大学
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