一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)控系統(tǒng)的信號(hào)隔離調(diào)理箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)隔離調(diào)理箱，具體涉及一種用于航空微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)地 面測(cè)控系統(tǒng)的信號(hào)隔離調(diào)理箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 在航空微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)地面測(cè)試系統(tǒng)中，系統(tǒng)具有較大的電壓噪聲，并且長(zhǎng) 線(xiàn)傳輸信號(hào)會(huì)引起干擾，此外傳感器端既有電流環(huán)電路，也有電壓信號(hào)的電路和熱電阻提 供的電阻信號(hào)電路，因此需要將信號(hào)進(jìn)行隔離、電壓調(diào)理，放大并濾波處理。在航空微型渦 噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)地面測(cè)試系統(tǒng)中需要采集模擬量信號(hào)包括：試驗(yàn)溫度信號(hào)、油量壓力信號(hào)、大 氣壓力信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)供電電壓電流信號(hào)、操作桿和油門(mén)推桿電壓輸出信號(hào)。這些信號(hào)分別由 電壓信號(hào)、電流信號(hào)和電阻信號(hào)組成，三種信號(hào)都需要通過(guò)信號(hào)隔離調(diào)理箱的信號(hào)轉(zhuǎn)換、放 大、濾波、隔離后以電壓信號(hào)輸入到板卡進(jìn)行采集并傳輸?shù)皆囼?yàn)系統(tǒng)中，使系統(tǒng)更安全、穩(wěn) 定并可靠地在較高精度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明 的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是提供一種用于航空微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)控系統(tǒng)的 信號(hào)隔離調(diào)理箱，該信號(hào)隔離調(diào)理箱將部件和傳感器不同的信號(hào)調(diào)理成電壓信號(hào)后輸入到 板卡進(jìn)行采集并傳輸?shù)皆囼?yàn)系統(tǒng)中，使系統(tǒng)更安全、穩(wěn)定并可靠地在較高精度范圍內(nèi)穩(wěn)定 工作。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè) 控系統(tǒng)的信號(hào)隔離調(diào)理箱，其對(duì)測(cè)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集前端采集的發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境參數(shù)信號(hào)進(jìn)行 調(diào)理，包括電壓信號(hào)調(diào)理通道、電流信號(hào)調(diào)理通道和電阻信號(hào)調(diào)理通道中的一個(gè)或多個(gè)，
[0006] 其中，所述電壓信號(hào)調(diào)理通道包括第一分壓電路和依次連接在所述第一分壓電路 信號(hào)輸出端的靜電放電保護(hù)電路、第一濾波電路、第一限幅電路、第一調(diào)理放大電路和第一 隔離放大電路；
[0007] 所述電流信號(hào)調(diào)理通道包括雙向保護(hù)電路和依次連接在所述雙向保護(hù)電路信號(hào) 輸出端的第二濾波電路、第一電壓轉(zhuǎn)換電路、第二分壓電路、第二調(diào)理放大電路和第二隔離 放大電路；
[0008] 所述電阻信號(hào)調(diào)理通道包括恒流源電路和依次連接在所述恒流源電路信號(hào)輸出 端的第二電壓轉(zhuǎn)換電路、第三濾波電路、第二限幅電路、第三調(diào)理放大電路和第三隔離放大 電路。
[0009] 優(yōu)選的是，電壓信號(hào)調(diào)理通道中第一分壓電路由電阻R25和電阻R29串聯(lián)組成，電 阻R25的另一端為電壓信號(hào)輸入端，電阻R29的另一端接模擬地；靜電放電保護(hù)電路由二極 管D13組成，二極管D13由陽(yáng)極背對(duì)背串聯(lián)的兩個(gè)二極管組成，二極管D13的輸入端與電阻 R25和電阻R29的串接點(diǎn)連接，二極管D13的輸出端連接模擬地；第一濾波電路由電容C44 組成，電容C44的輸入端與二極管D13的輸入端連接，電容C44的輸出端連接模擬地；第一 限幅電路由二極管D12組成，二極管D12由兩個(gè)二極管串聯(lián)組成，二極管D12的兩個(gè)二極管 的串接點(diǎn)與電容C44的輸入端連接；第一調(diào)理放大電路由運(yùn)算放大器U7以及與其連接的用 于分壓的外圍電路組成，外圍電路由電阻R23和電阻R24串聯(lián)組成，電阻R23和電阻R24串 聯(lián)后的一端接模擬地，另一端與運(yùn)算放大器U7的輸出端連接，運(yùn)算放大器U7的同相輸入端 與二極管D12的兩個(gè)二極管的串接點(diǎn)連接，運(yùn)算放大器U7的反相輸入端與電阻R23和電阻 R24的串接點(diǎn)連接；第一隔離放大電路由運(yùn)算放大器U9組成，運(yùn)算放大器U9的輸入端與運(yùn) 算放大器U7的輸出端連接，運(yùn)算放大器U9的輸出端用于隔離調(diào)理后電壓信號(hào)的輸出。 [0010] 優(yōu)選的是，電流信號(hào)調(diào)理通道中雙向保護(hù)電路由二極管Dl組成，二極管Dl由陰極 背靠背串聯(lián)的兩個(gè)二極管組成；第二濾波電路由電容C3組成，第一電壓轉(zhuǎn)換電路由電阻R4 組成；二極管Dl、電容C3和電阻R4依次并聯(lián)連接；第二分壓電路由電阻R2、電阻R3、電阻 R5和電阻R6組成，電阻R2與電阻R3串聯(lián)，電阻R5與電阻R6串聯(lián)，電阻R2與電阻R3串 聯(lián)后的一端與電阻R4的一端連接，電阻R2與電阻R3串聯(lián)后的另一端接模擬地，電阻R5與 電阻R6串聯(lián)后的一端與電阻R4的另一端連接，電阻R5與電阻R6串聯(lián)后的另一端接模擬 地；第二調(diào)理放大電路由運(yùn)算放大器Ul組成，運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端與電阻R5與電 阻R6的串接點(diǎn)連接，運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端與電阻R2與電阻R3的串接點(diǎn)連接；第二 隔離放大電路由運(yùn)算放大器U2組成，運(yùn)算放大器U2的輸入端與運(yùn)算放大器Ul的輸出端連 接用于電流信號(hào)隔離調(diào)理后電壓信號(hào)的輸出。
[0011] 優(yōu)選的是，電阻信號(hào)調(diào)理通道中還包括連接在第二電壓轉(zhuǎn)換電路后的第四調(diào)理放 大電路和第三分壓電路，第四調(diào)理放大電路由運(yùn)算放大器INAllO組成，第三分壓電路由電 阻R12、電阻R14、電阻R17和電阻R16組成，電阻R12和電阻R14串聯(lián)，電阻R17和電阻 R16串聯(lián)，電阻R12和電阻R14、電阻R17和電阻R16串聯(lián)后的一端分別連接至運(yùn)算放大器 INAllO的輸出端，電阻R12和電阻R14、電阻R17和電阻R16串聯(lián)后的另一端分別連接模擬 地；第三濾波電路由電容C31組成，電容C31的一端與電阻Rl2和電阻R14的串接點(diǎn)連接，電 容C31的另一端與電阻R17和電阻R16的串接點(diǎn)連接；第二限幅電路由二極管D8和二極管 D9組成，二極管D8和二極管D9分別由兩個(gè)二極管串聯(lián)組成，二極管D8的兩個(gè)二極管的串 接點(diǎn)與電容C31的一端連接；二極管D9的兩個(gè)二極管的串接點(diǎn)與電容C31的另一端連接； 第三調(diào)理放大電路由運(yùn)算放大器U6組成，運(yùn)算放大器U6的同相輸入端與二極管D9的兩個(gè) 二極管的串接點(diǎn)連接，運(yùn)算放大器U6的反相輸入端與二極管D8的兩個(gè)二極管的串接點(diǎn)連 接；第三隔離放大電路由運(yùn)算放大器U8組成，運(yùn)算放大器U8的輸入端與運(yùn)算放大器U6的 輸出端連接用于電阻信號(hào)隔離調(diào)理后電壓信號(hào)的輸出。
[0012] 本實(shí)用新型至少包括以下有益效果：
[0013] 本實(shí)用新型信號(hào)調(diào)理隔離箱包括電壓信號(hào)調(diào)理通道、電流信號(hào)調(diào)理通道和電阻信 號(hào)調(diào)理通道，三種通道分別將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)的溫度、氣壓、油量、發(fā)動(dòng)機(jī)供電電壓、發(fā) 動(dòng)機(jī)供電電流、前后推桿、左右推桿信號(hào)等提供調(diào)理和隔離，將不同傳感器和部件產(chǎn)生的不 同的電壓信號(hào)、電流信號(hào)和電阻信號(hào)調(diào)理成電壓信號(hào)供采集板使用并傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系 統(tǒng)中，使發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)更安全、穩(wěn)定并可靠地在較高精度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。
[0014] 本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò) 對(duì)本實(shí)用新型的研宄和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型信號(hào)隔離調(diào)理箱的原理框圖；
[0016] 圖2為本實(shí)用新型信號(hào)隔離調(diào)理箱電壓信號(hào)調(diào)理隔離通道原理圖；
[0017] 圖3為本實(shí)用新型信號(hào)隔離調(diào)理箱電流信號(hào)調(diào)理隔離通道原理圖；
[0018] 圖4為本實(shí)用新型信號(hào)隔離調(diào)理箱電阻信號(hào)調(diào)理隔離通道原理圖；
[0019] 圖5為本實(shí)用新型信號(hào)隔離調(diào)理箱電阻信號(hào)調(diào)理隔離通道電壓轉(zhuǎn)換原理圖；
[0020] 圖6為微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖7為本實(shí)用新型信號(hào)隔離調(diào)理箱前面板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖8為本實(shí)用新型信號(hào)隔離調(diào)理箱后面板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖9為熱電阻線(xiàn)纜示意圖；
[0024] 圖10為氣壓傳感器線(xiàn)纜示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明 書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0026] 應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"以及"包括"術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多 個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0027] 本實(shí)用新型所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)控系統(tǒng)的信號(hào)隔離調(diào)理箱，其對(duì)測(cè)控系統(tǒng)中 數(shù)據(jù)采集前端采集的發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境參數(shù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，包括電壓信號(hào)調(diào)理通道、電流信號(hào)調(diào) 理通道和電阻信號(hào)調(diào)理通道中的一個(gè)或幾個(gè)，
[0028] 其中，所述電壓信號(hào)調(diào)理通道包括第一分壓電路和依次連接在所述第一分壓電路 信號(hào)輸出端的靜電放電保護(hù)電路、第一濾波電路、第一限幅電路、第一調(diào)理放大電路和第一 隔離放大電路；
[0029] 所述電流信號(hào)調(diào)理通道包括雙向保護(hù)電路和依次連接在所述雙向保護(hù)電路信號(hào) 輸出端的第二濾波電路、第一電壓轉(zhuǎn)換電路、第二分壓電路、第二調(diào)理放大電路和第二隔離 放大電路；
[0030] 所述電阻信號(hào)調(diào)理通道包括恒流源電路和依次連接在所述恒流源電路信號(hào)輸出 端的第二電壓轉(zhuǎn)換電路、第三濾波電路、第二限幅電路、第三調(diào)理放大電路和第三隔離放大 電路。
[0031] 圖1示出了用于發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)控系統(tǒng)的信號(hào)隔離調(diào)理箱的原理框圖，分別為輸入 電壓信號(hào)依次經(jīng)過(guò)第一分壓電路、靜電放電保護(hù)電路、第一濾波電路、第一限幅電路、第一 調(diào)理放大電路和第一隔離放大電路后輸出電壓信號(hào)；輸入電流信號(hào)依次經(jīng)過(guò)雙向保護(hù)電 路、第二濾波電路、第一電壓轉(zhuǎn)換電路、第二分壓電路、第二調(diào)理放大電路和第二隔離放大 電路后輸出電壓信號(hào)；輸入電阻信號(hào)依次經(jīng)過(guò)恒流源電路、第二電壓轉(zhuǎn)換電路、第三濾波電 路、第二限幅電路、第三調(diào)理放大電路和第三隔離放大電路后輸出電壓信號(hào)。
[0032] 在另一種實(shí)施例中，如圖2所示所述電壓信號(hào)調(diào)理通道原理圖，第一分壓電路由 電阻R25和電阻R29串聯(lián)組成，電阻R25的另一端為電壓信號(hào)輸入端，電阻R29的另一端接 模擬地；靜電放電保護(hù)電路由二極管D13組成，二極管D13由陽(yáng)極背對(duì)背串聯(lián)的兩個(gè)二極管 組成，二極管D13的輸入端與電阻R25和電阻R29的串接點(diǎn)連接，二極管D13的輸出端連接 模擬地；第一濾波電路由電容C44組成，電容C44的輸入端與二極管D13的輸入端連接，電 容C44的輸出端連接模擬地；第一限幅電路由二極管D12組成，二極管D12由兩個(gè)二極管串 聯(lián)組成，二極管D12的兩個(gè)二極管的串接點(diǎn)與電容C44的輸入端連接；第一調(diào)理放大電路由 運(yùn)算放大器U7以及與其連接的用于分壓的外圍電路組成，外圍電路由電阻R23和電阻R24 串聯(lián)組成，電阻R23和電阻R24串聯(lián)后的一端接模擬地，另一端與運(yùn)算放大器U7的輸出端 連接，運(yùn)算放大器U7的同相輸入端與二極管D12的兩個(gè)二極管的串接點(diǎn)連接，運(yùn)算放大器 U7的反相輸入端與電阻R23和電阻R24的串接點(diǎn)連接；第一隔離放大電路由運(yùn)算放大器U9 組成，運(yùn)算放大器U9的輸入端與運(yùn)算放大器U7的輸出端連接，運(yùn)算放大器U9的輸出端用 于隔離調(diào)理后電壓信號(hào)的輸出。