r>[0033] 對(duì)于信號(hào)調(diào)理隔離箱中輸入的電壓信號(hào)，信號(hào)調(diào)理按照以下步驟進(jìn)行處理：輸入 的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)第一分壓電路中電阻R25和電阻R29分壓后，經(jīng)過(guò)靜電放電（ESD)保護(hù)電 路中二極管D13保護(hù)，然后依次經(jīng)過(guò)第一濾波電路中電容C44濾波、第一限幅電路中二極管 D12進(jìn)行限幅，最后依次經(jīng)過(guò)第一調(diào)理放大電路中運(yùn)算放大器U7和第一隔離放大電路中運(yùn) 算放大器U9的隔離放大后輸出電壓信號(hào)。
[0034] 在另一種實(shí)施例中，如圖3所示所述電流信號(hào)調(diào)理通道原理圖，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D1、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。
[0035] 對(duì)于信號(hào)調(diào)理隔離箱中輸入的電流信號(hào)，信號(hào)調(diào)理按照以下步驟進(jìn)行處理：輸入 的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)雙向保護(hù)電路中二極管D1保護(hù)后、經(jīng)過(guò)第二濾波電路中電容C3濾波，然后 經(jīng)過(guò)第一電壓轉(zhuǎn)換電路中電阻R4將電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，之后經(jīng)過(guò)第二分壓電路中電阻 R2、電阻R3、電阻R5和電阻R6進(jìn)行精密分壓，最后經(jīng)過(guò)第二調(diào)理放大電路中運(yùn)算放大器Ul 調(diào)理放大和第二隔離放大電路中運(yùn)算放大器U2的隔離放大后輸出電壓信號(hào)。
[0036] 在另一種實(shí)施例中，如圖4和圖5所示，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 R12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。
[0037] 對(duì)于信號(hào)調(diào)理隔離箱中輸入的電阻信號(hào)，信號(hào)調(diào)理按照以下步驟進(jìn)行處理：所述 恒流源電路如圖4所示，恒流源電流流過(guò)傳感器產(chǎn)生的電阻，通過(guò)第二電壓轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生 電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)第四調(diào)理放大電路中運(yùn)算放大器INAllO后，經(jīng)過(guò)圖5第三分壓電路中電阻 R12、電阻R14、電阻R17和電阻R16的分壓，然后依次經(jīng)過(guò)第三濾波電路中電容C31的濾波、 第二限幅電路中二極管D8和二極管D9的限幅，最后經(jīng)過(guò)第三調(diào)理放大電路中運(yùn)算放大器 U6調(diào)理放大和第三隔離放大電路中運(yùn)算放大器U8的隔離放大后輸出電壓信號(hào)。
[0038] 本實(shí)用新型所述的信號(hào)隔離調(diào)理箱用于微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)中，微型渦 噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理如圖6所示，包括測(cè)試機(jī)柜集成布局設(shè)計(jì)和控制 操作臺(tái)設(shè)計(jì)。測(cè)試機(jī)柜中安裝PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備、信號(hào)調(diào)理盒、供電電源、數(shù)據(jù)采集工控機(jī)、 安控顯示工控機(jī)和UPS電源等。
[0039] 在微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理隔離箱中，系統(tǒng)需要測(cè)量的環(huán)境參數(shù) 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)供電電壓信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)供電 電流信號(hào)、操作桿和油門推桿電壓輸出信號(hào)，其中采集的溫度信號(hào)為一個(gè)電阻信號(hào)，因此對(duì) 應(yīng)連接在電阻信號(hào)調(diào)理通道的接線端子；采集的油量壓力信號(hào)、大氣壓力信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)供 電電流信號(hào)為電流信號(hào)，因此對(duì)應(yīng)連接在電流信號(hào)調(diào)理通道的接線端子；采集的發(fā)動(dòng)機(jī)供 電電壓信號(hào)、油門推桿和操作桿為電壓信號(hào)，因此對(duì)應(yīng)連接在電壓信號(hào)調(diào)理通道的接線端 子，表1列出了本實(shí)用新型信號(hào)調(diào)理隔離箱性能指標(biāo)表。
[0040] 表 1
[0041]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 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，其特征在于，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)， 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； 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； 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。
2.如權(quán)利要求1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，其特征在于，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。
3. 如權(quán)利要求1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，其特征在于，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D1、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。
4. 如權(quán)利要求1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，其特征在于，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R12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。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)控系統(tǒng)的信號(hào)隔離調(diào)理箱，包括電壓信號(hào)調(diào)理通道，其由第一分壓電路、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組成；電流信號(hào)調(diào)理通道，其由雙向保護(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組成；電阻信號(hào)調(diào)理通道，其由恒流源電路、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組成。本實(shí)用新型將傳感器和部件產(chǎn)生的電壓信號(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。
【IPC分類】G05F1-56
【公開號(hào)】CN204576333
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520277693
【發(fā)明人】王國(guó)金, 張永, 張文韜
【申請(qǐng)人】四川邁迪測(cè)控技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日