Wie die NASA ihre Raketen umfangreich testet

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Flexible Signalkonditionierung

Da sich Sensortypen und Kanalanzahl bei jedem Test ändern, musste die NASA auf eine flexible Signalkonditionierung zurückgreifen und wählte das universelle Brückeneingangsmodul von NI. Für die Tests am SLS werden brückenbasierte Messungen von mehr als 10.000 Kanälen benötigt, die alle synchronisiert werden müssen. Die NASA nutzt die Flexiblität der NI-Hardwareplattform, um diese Funktionalität innerhalb ihrer Datenerfassungssysteme umzusetzen.

Die NASA validiert vor jedem Test, damit alle Messungen präzise verlaufen und der Aufbau zu 100 Prozent korrekt ist. In jedem RDH gibt es neben der Hardware zur Signalkonditionierung zwei PXI-Digitalmultimeter von NI, ein PXI-Multifunktions-Datenerfassungsmodul von NI und integrierte Schaltmöglichkeiten, um Signale zu routen.

Die Kalibrierroutinen in 7 Schritten

1. Zustandstest: Zur Zeitersparnis werden die Verstärker mit einem schnellen, groben Scan nach toten Kanälen geprüft.

2. Interne Kalibrierung: Die Zwei-Punkt-Kalibrierung mit einem Analogausgang eines PXI-Multifunktions-Datenerfassungsmoduls von NI und das gleichzeitige verifizieren des Spannungsniveaus mit einen PXI-Digitalmultimeter von NI.

3. Toleranztest:Um zu verifizieren, dass die interne Kalibrierung in allen Eingangsbereichen gültig ist, wird eine Verifizierung an 16 Messpunkten durchgeführt.

4. Anregungstest und Brückenabgleich: Die Verkabelung vom RDH zum Prüfstand muss korrekt sein. Die Signalkonditionierungshardware von NI kann sowohl die Anregung jedes Kanals als auch den Brückenabgleich (oder Offset) messen.

5. Kanalaufteilung: Ist der umfassendste und zeitintensivste Schritt im Verlauf der Kalibrierroutine. Während der Kanalaufteilung wird die Verbindung bei jedem Sensor getrennt und durch einen Shunt ersetzt. Durch Messungen wird dann verifiziert, ob die gesamte Verkabelung intakt ist und alle Kanäle mit dem richtigen Sensor verbunden sind.

6. Rauschpegeltest: Wenn ein rauschender Kanal entdeckt wird, nimmt dieser optionale Test 200 Messwerte auf und erzeugt ein Histogramm. Bei zu vielen Abweichungen werden die Kanäle oder Kabel ausgetauscht, um den rauschenden Kanal zu entfernen.

7. Wiederholung 1 bis 4: Die Kanalaufteilung kann einige Tage dauern und viele Messwerte der vorangegangenen Schritte werden während des Tests verwendet.

* Marti Chance ist Product Manager für SC-Express und SCXI bei National Instruments.

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