專利名稱：一種用于星載設(shè)備的測(cè)溫傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，尤其涉及一種用于星載設(shè)備的測(cè)溫傳輸
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
當(dāng)將測(cè)溫裝置用于星載系統(tǒng)時(shí)其體積、重量和功耗受到很大的限制，因此對(duì)于可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置就要求其具有高可靠性、體積小、重量輕、功耗低、精度高和成本低等特點(diǎn)。 而現(xiàn)在多數(shù)星載遙感器上使用的測(cè)溫裝置，采用每一測(cè)溫點(diǎn)具有獨(dú)立的鉬電阻測(cè)溫部分，因此隨測(cè)溫點(diǎn)需求路數(shù)的增加，測(cè)溫裝置的體積、重量及功耗會(huì)增大；同時(shí)為提高精度，現(xiàn)有技術(shù)常采用四線制測(cè)溫方式得到各點(diǎn)的模擬溫度數(shù)據(jù)，并將模擬數(shù)據(jù)采用長(zhǎng)線傳輸至數(shù)據(jù)采集單元。如圖l_a所示為現(xiàn)有的通用溫度數(shù)據(jù)采集傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出雖然此種設(shè)計(jì)采用四線制測(cè)溫，較好的解決了導(dǎo)線電阻帶來的影響，但隨之而來的是電路的復(fù)雜，不利于多路溫度測(cè)量的需求，給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、重量及接口設(shè)計(jì)帶來壓力，因此將其應(yīng)用于星載環(huán)境時(shí)效果并不很好，另外溫度模擬信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸不利于抗干擾，會(huì)造成接收方接收的溫度數(shù)據(jù)失真。此外，圖1-b為現(xiàn)有技術(shù)的基本二線測(cè)溫圖，由于基本二線制測(cè)溫圖是針對(duì)一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)設(shè)計(jì)，對(duì)于多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的需求會(huì)帶來元器件較多，體積增大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為克服上述用于星載設(shè)備的測(cè)溫度裝置的諸多缺陷，一方面改進(jìn)了測(cè)溫單元，使測(cè)溫電路簡(jiǎn)單；另一方面，將獲取的溫度模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化傳輸，使信號(hào)的抗干擾能力更強(qiáng)；即本發(fā)明提供一種用于星載的測(cè)溫傳輸裝置。為了解決上述溫度數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置的問題，本發(fā)明的目的在于一種可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，其適用于不同的高精度測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng)。本發(fā)明提供的一種用于星載設(shè)備的測(cè)溫傳輸裝置，該測(cè)溫傳輸裝置包含若干測(cè)溫單元和與所有測(cè)溫單元的輸出端相連接的傳輸單元，其特征在于，若干測(cè)溫電路和與測(cè)溫電路相連接的放大器；所述測(cè)溫電路進(jìn)一步包含N路并聯(lián)于接地端和電壓輸出端A點(diǎn)之間的支路，且第一支路由一基準(zhǔn)電壓源(Zl)組成，用于穩(wěn)壓；第二支路、第三支路、第四支路直到第“N-1”支路結(jié)構(gòu)相同，均分別包含位于接地端和電壓輸出節(jié)點(diǎn)(ApA2、A3…或AN_2)之間的二極管和鉬電阻，位于所述第二電壓輸出節(jié)點(diǎn)(Ai、A2、A3…或AN_2)與電壓輸出端A之間的一固定阻值的電阻串聯(lián)構(gòu)成；且所述第二電壓輸出節(jié)點(diǎn)(A、A2、A3…或AN_2)還分別與所述放大器的正輸入端相連接；所述放大器的輸出端與所述傳輸單元的輸入端分別相連；
第N支路由第零電阻RO和第六電阻R6串聯(lián)構(gòu)成，且所述第二支路、第三支路、第四支路直到第“N-1 ”支路分別與第N支路的所有元器件構(gòu)成惠斯通電橋，第N支路第二電壓輸出點(diǎn)Aim產(chǎn)生一固定電壓值，而第二支路、第三支路、第四支路直到第“N-1”支路包含的鉬電阻隨溫度變化引起阻值變化，從而在電壓輸出節(jié)點(diǎn)(ApA2、A3…或AN_2)輸出隨溫度變化的電壓值；所述第零電阻RO和第六電阻R6相連接于節(jié)點(diǎn)An_”所述節(jié)點(diǎn)Aim與所述放大器的負(fù)輸入端相連接，所述放大器的輸出端連接于傳輸單兀的輸出端；其中，所述電壓輸出端A為將一電壓經(jīng)由一第一電阻Rl后的輸出節(jié)點(diǎn)；所述測(cè)溫電路的數(shù)量受限于基準(zhǔn)電壓源的帶負(fù)載能力，具體N的數(shù)量，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合公知常識(shí)基于本發(fā)明的構(gòu)思對(duì)具體支路數(shù)做出選擇。上述技術(shù)方案中，所述傳輸單元用于將各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)獲取的測(cè)溫信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳輸；所述傳輸單元進(jìn)一步包含依次串聯(lián)連接的多路開關(guān)、差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和先入先出緩存器；所述多路開關(guān)與所述放大器的輸出端相連，所述先入先出緩存器作為 傳輸單元的輸出端；其中，所述傳輸單元依據(jù)所述控制時(shí)序產(chǎn)生電路所發(fā)出的時(shí)序控制信號(hào)，通過采用所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)字信號(hào)，采用所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器完成對(duì)溫度數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)和傳送。上述技術(shù)方案中，所述多路選擇開關(guān)依據(jù)其所需測(cè)量的通道數(shù)采用不同型號(hào)的開關(guān)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器其位數(shù)依據(jù)精度要求而定，能夠包括8bit、12bit或16bit ;所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器根據(jù)數(shù)據(jù)量的不同采用不同容量的FIFO。上述技術(shù)方案中，所述用于星載的測(cè)溫傳輸裝置還包含控制時(shí)序產(chǎn)生電路，用于根據(jù)協(xié)議要求產(chǎn)生固定的時(shí)序，即當(dāng)系統(tǒng)數(shù)控單元發(fā)來的啟動(dòng)信號(hào)為低時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置開始工作，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)為高時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置處于復(fù)位狀態(tài)，控制傳輸單元的各數(shù)據(jù)通道的選擇、米集和傳輸。上述技術(shù)方案中，所述控制時(shí)序產(chǎn)生電路進(jìn)一步包含依次串聯(lián)連接的晶振、計(jì)數(shù)器和門電路。本發(fā)明的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，適用于系統(tǒng)可靠性要求很高，同時(shí)對(duì)重量、體積、功耗又有一定限制的系統(tǒng)。為了滿足多方面的要求，未使用通用測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集傳輸裝置的設(shè)計(jì)，避免了其電路的復(fù)雜，不利于多路溫度測(cè)量的需求，可靠性低的缺點(diǎn)，從而使數(shù)據(jù)傳輸裝置在達(dá)到系統(tǒng)可靠性要求的同時(shí)盡可能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。本發(fā)明通過采取鉬電阻測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)方式，既避免了模擬信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸和復(fù)雜的電路及對(duì)外接口所帶來的性能和可靠性降低的缺點(diǎn)，又適用于不同的高精度測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)，同時(shí)又使系統(tǒng)的重量和體積減輕。


圖1-a是現(xiàn)有的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1-b是現(xiàn)有技術(shù)的基本二線測(cè)溫圖；圖2是表示本發(fā)明的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置組成的框圖。圖3是構(gòu)成本發(fā)明的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置的控制時(shí)序產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是構(gòu)成本發(fā)明的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置的鉬電阻測(cè)溫電路的結(jié)構(gòu)圖。圖5是構(gòu)成本發(fā)明的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置的多通道數(shù)據(jù)采集傳輸電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例子對(duì)本發(fā)明的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置進(jìn)行詳細(xì)的說明。以下描述中用“鉬電阻測(cè)溫電路”代替“測(cè)溫單元”，用“多路數(shù)據(jù)采集傳輸電路”代替“傳輸單元”，“控制時(shí)序產(chǎn)生電路”的名稱保持不變。以下實(shí)施例均將N取值為6，但是N的取值不僅限于6，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合公知常識(shí)基于本發(fā)明的構(gòu)思對(duì)具體支路數(shù)做出選擇。
本發(fā)明提供一種可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置。該裝置包括控制時(shí)序產(chǎn)生部分，鉬電阻測(cè)溫部分，多通道數(shù)據(jù)采集傳輸部分，所述控制時(shí)序產(chǎn)生部分是根據(jù)系統(tǒng)規(guī)定的協(xié)議要求，產(chǎn)生控制時(shí)序信號(hào)；所述鉬電阻測(cè)溫部分，由鉬電阻和放大器等組成，完成對(duì)溫度的測(cè)量；所述多通道數(shù)據(jù)采集傳輸部分主要由多路選擇開關(guān)、差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)和先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器完成，該多通道數(shù)據(jù)采集傳輸電路依據(jù)所述控制時(shí)序產(chǎn)生電路所發(fā)出的時(shí)序控制信號(hào)，通過采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)字信號(hào)，采用一個(gè)先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器完成對(duì)溫度數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)和傳送。另外，所述的用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，其特征在于，所述控制時(shí)序產(chǎn)生部分由晶振、計(jì)數(shù)器和少量邏輯芯片組成，按照協(xié)議要求產(chǎn)生固定時(shí)序，即當(dāng)系統(tǒng)數(shù)控單元發(fā)來的啟動(dòng)信號(hào)為低時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置開始工作，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)為高時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置處于復(fù)位狀態(tài)，控制數(shù)據(jù)通道選擇、采集和傳輸，時(shí)序穩(wěn)定。另外，所述的用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，其特征在于，鉬電阻測(cè)溫部分包括鉬電阻、基準(zhǔn)電壓源、惠斯通電橋、二極管和放大器，采用兩線制測(cè)溫和多路溫度信號(hào)放大電路共用惠斯通電橋(第六支路)的方式，二極管的使用保證了當(dāng)某路鉬電阻開路時(shí)，其它與其共用惠斯通電橋(第六支路)的電路不受影響。測(cè)溫電路鉬電阻測(cè)溫點(diǎn)的個(gè)數(shù)取決于基準(zhǔn)電壓源的帶負(fù)載能力。通過與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)校準(zhǔn)，避免了兩線制測(cè)溫導(dǎo)線帶來的誤差，如圖4所示。另外，所述的用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，其特征在于，所述多路數(shù)據(jù)采集傳輸部分由多路選擇開關(guān)、差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)和先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器構(gòu)成，其中，所述多路選擇開關(guān)依據(jù)其所需測(cè)量的通道數(shù)采用不同型號(hào)的開關(guān)，包括8位及16位；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)其位數(shù)依據(jù)精度要求而定，包括8bit、12bit及16bit ；所述先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器根據(jù)數(shù)據(jù)量的不同采用不同容量的FIFO。實(shí)施例I上述技術(shù)方案可以采用本發(fā)明提供的新的測(cè)溫單元與現(xiàn)有技術(shù)的模擬傳輸單元協(xié)同工作完成溫度數(shù)據(jù)的獲取和傳輸，但是為了采用模擬傳輸方式帶來的精度較低的問題我們又提供了實(shí)施例2的技術(shù)方案。實(shí)施例2本發(fā)明提供一種可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置。該裝置包括控制時(shí)序產(chǎn)生部分，鉬電阻測(cè)溫部分，多通道數(shù)據(jù)采集傳輸部分，所述控制時(shí)序產(chǎn)生部分是根據(jù)系統(tǒng)規(guī)定的協(xié)議要求，產(chǎn)生控制時(shí)序信號(hào)；所述鉬電阻測(cè)溫部分，由鉬電阻和放大器等組成，完成對(duì)溫度的測(cè)量；所述多通道數(shù)據(jù)采集傳輸部分主要由多路選擇開關(guān)、差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)和先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器完成，該多通道數(shù)據(jù)采集傳輸電路依據(jù)所述控制時(shí)序產(chǎn)生電路所發(fā)出的時(shí)序控制信號(hào)，通過采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)字信號(hào)，采用一個(gè)先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器完成對(duì)溫度數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)和傳送。本發(fā)明通過采取鉬電阻測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)方式，既避免了模擬信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸和復(fù)雜的電路及對(duì)外接口所帶來的性能和可靠性降低的缺點(diǎn)，又適用于不同的高精度測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng)，同時(shí)又使系統(tǒng)的重量和體積減輕。
·
上述技術(shù)方案中，所述控制時(shí)序產(chǎn)生部分由晶振、計(jì)數(shù)器和少量邏輯芯片組成，按照協(xié)議要求產(chǎn)生固定時(shí)序，即當(dāng)系統(tǒng)數(shù)控單元發(fā)來的啟動(dòng)信號(hào)為低時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置開始工作，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)為高時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置處于復(fù)位狀態(tài)，控制數(shù)據(jù)通道選擇、采集和傳輸，時(shí)序穩(wěn)定。上述技術(shù)方案中，鉬電阻測(cè)溫部分包括鉬電阻、基準(zhǔn)電壓源、惠斯通電橋、二極管和放大器，采用兩線制測(cè)溫和多路溫度信號(hào)放大電路共用惠斯通電橋(第6支路)的方式，二極管的使用保證了當(dāng)某路鉬電阻開路時(shí)，其它與其共用惠斯通電橋(第6支路)的電路不受影響。測(cè)溫電路鉬電阻測(cè)溫點(diǎn)的個(gè)數(shù)取決于基準(zhǔn)電壓源的帶負(fù)載能力。通過與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)校準(zhǔn)，避免了兩線制測(cè)溫導(dǎo)線帶來的誤差。上述技術(shù)方案中，所述多路數(shù)據(jù)采集傳輸部分由多路選擇開關(guān)、差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)和先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器構(gòu)成，溫度信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，增強(qiáng)了抗干擾的能力，其中，所述多路選擇開關(guān)依據(jù)其所需測(cè)量的通道數(shù)采用不同型號(hào)的開關(guān)，包括8位及16位；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)其位數(shù)依據(jù)精度要求而定，包括8bit、12bit及16bit ;所述先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器根據(jù)數(shù)據(jù)量的不同采用不同容量的FIFO。圖2是表示本發(fā)明可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置組成的框圖，圖3可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置的控制時(shí)序產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)圖，圖4可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置的鉬電阻測(cè)溫電路的結(jié)構(gòu)圖，圖5可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置的多通道數(shù)據(jù)采集傳輸電路的結(jié)構(gòu)圖。如圖2 5所示，本發(fā)明所采用的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置由控制時(shí)序產(chǎn)生電路，鉬電阻測(cè)溫電路和多通道數(shù)據(jù)采集傳輸電路組成。其中，控制時(shí)序產(chǎn)生電路主要由晶振、計(jì)數(shù)器和少量邏輯芯片組成，按照協(xié)議要求產(chǎn)生固定時(shí)序，主要功能是控制數(shù)據(jù)采集和傳輸；鉬電阻測(cè)溫電路由鉬電阻和放大器等組成，產(chǎn)生溫度模擬信號(hào)；多通道數(shù)據(jù)采集傳輸部分主要由多路選擇開關(guān)、差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)和先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器組成，主要功能是依據(jù)控制時(shí)序產(chǎn)生電路所發(fā)出的時(shí)序控制信號(hào)，通過采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)字信號(hào)，使用一個(gè)先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器完成對(duì)溫度數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)和傳送。如圖3所示，本發(fā)明所采用的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，其特征在于，所述控制時(shí)序產(chǎn)生部分由晶振、計(jì)數(shù)器和少量邏輯芯片組成，按照協(xié)議要求產(chǎn)生固定時(shí)序，即當(dāng)系統(tǒng)數(shù)控單元發(fā)來的啟動(dòng)信號(hào)為低時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置開始工作，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)為高時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置處于復(fù)位狀態(tài)，控制數(shù)據(jù)通道選擇、采集和傳輸，時(shí)序穩(wěn)定。如圖4所示，本發(fā)明所采用的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，其特征在于，鉬電阻測(cè)溫部分包括鉬電阻、基準(zhǔn)電壓源、惠斯通電橋、二極管和放大器，采用兩線制測(cè)溫和多路溫度信號(hào)放大電路共用惠斯通電橋(第6支路)的方式，二極管的使用保證了當(dāng)某路鉬電阻開路時(shí)，其它與其共用惠斯通電橋(第6支路)的電路不受影響。測(cè)溫傳輸裝置中鉬電阻的個(gè)數(shù)取決于測(cè)溫點(diǎn)的需求量，一組測(cè)溫電路中所能容納的最多鉬電阻測(cè)溫點(diǎn)的個(gè)數(shù)取決于基準(zhǔn)電壓源的帶負(fù)載能力，即基準(zhǔn)電壓源能夠工作在 反向擊穿狀態(tài)又在反向電流容許的范圍內(nèi)。通過與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)校準(zhǔn)，避免了兩線制測(cè)溫導(dǎo)線帶來的誤差。如圖5所示，本發(fā)明所采用的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，其特征在于，所述多路數(shù)據(jù)采集傳輸部分由多路選擇開關(guān)、差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)和先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器構(gòu)成，其中，所述多路選擇開關(guān)依據(jù)其所需測(cè)量的通道數(shù)采用不同型號(hào)的開關(guān)，包括8位及16位；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)其位數(shù)依據(jù)精度要求而定，包括8bit、12bit及16bit ；所述先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器根據(jù)數(shù)據(jù)量的不同采用不同容量的FIFO。根據(jù)上述的設(shè)計(jì)方式，按照32路測(cè)溫通道和精度0. IK的要求，進(jìn)行了鉬電阻測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸電路的設(shè)計(jì)，通過對(duì)電路的全面測(cè)試和溫度數(shù)字信號(hào)的全面分析，32路測(cè)溫通道均達(dá)到了小于0. 03K的精度，溫度通道的一致性達(dá)到了 0. 01K，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足系統(tǒng)的要求，在軌運(yùn)行驗(yàn)證了所述設(shè)計(jì)方案。表I給出了兩種方案各項(xiàng)特性的比較。表I :
本發(fā)明的可用于星載的使用鉑電TTTZI
王EP -a ffq ill [I
特性阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)
成^ 測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)傳輸裝直 __米集傳輸裝直__
棺度間間
電路復(fù)雜度低n
可靠性高低
抗干擾性高低綜上所述，可以看出本發(fā)明的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置在滿足星載系統(tǒng)高可靠性的要求的同時(shí)，硬件設(shè)備的復(fù)雜度大為降低，成本低，具有抗干擾性，又適用于不同的高精度測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)，是一種具有創(chuàng)新性的優(yōu)化設(shè)計(jì)的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，滿足了星載的多方面需求。另外，本發(fā)明的可用于星載的使用鉬電阻測(cè)量的高精度測(cè)溫和多路數(shù)據(jù)采集傳輸裝置具有可擴(kuò)展性，可以根據(jù)不同型號(hào)任務(wù)，改變存儲(chǔ)容量方式，改變通道數(shù)，即可適應(yīng)不同任務(wù)的具體需求。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參 照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于星載設(shè)備的測(cè)溫傳輸裝置，該測(cè)溫傳輸裝置包含若干測(cè)溫單元和與所有測(cè)溫單元的輸出端相連接的傳輸單元，其特征在于，所述測(cè)溫單元包含若干測(cè)溫電路和與測(cè)溫電路相連接的放大器； 所述測(cè)溫電路進(jìn)一步包含N路并聯(lián)于接地端和電壓輸出端A點(diǎn)之間的支路，且 第一支路由一基準(zhǔn)電壓源(Zl)組成，用于穩(wěn)壓； 第二支路、第三支路、第四支路直到第“N-1”支路結(jié)構(gòu)相同，均分別包含 位于接地端和電壓輸出節(jié)點(diǎn)(ApA2、A3…或AN_2)之間的二極管和鉬電阻，位于所述第二電壓輸出節(jié)點(diǎn)(VA2、A3…或AN_2)與電壓輸出端A之間的一固定阻值的電阻串聯(lián)構(gòu)成；且所述第二電壓輸出節(jié)點(diǎn)％、A2、A3…或AN_2)還分別與所述放大器的正輸入端相連接； 所述放大器的輸出端與所述傳輸單元的輸入端分別相連； 第N支路由第零電阻RO和第六電阻R6串聯(lián)構(gòu)成，且所述第二支路、第三支路、第四支路直到第“N-1”支路分別與第N支路的所有元器件構(gòu)成惠斯通電橋，第N支路第二電壓輸出點(diǎn)Aim產(chǎn)生一固定電壓值，而第二支路、第三支路、第四支路直到第“N-1”支路包含的鉬電阻隨溫度變化引起阻值變化，從而在電壓輸出節(jié)點(diǎn)(Ai、A2、A3…或AN_2)輸出隨溫度變化的電壓值；所述第零電阻RO和第六電阻R6相連接于節(jié)點(diǎn)An_”所述節(jié)點(diǎn)Aim與所述放大器的負(fù)輸入端相連接，所述放大器的輸出端連接于傳輸單兀的輸出端； 其中，所述電壓輸出端A為將一電壓經(jīng)由一第一電阻Rl后的輸出節(jié)點(diǎn)；所述測(cè)溫電路的數(shù)量受限于基準(zhǔn)電壓源的帶負(fù)載能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于星載設(shè)備的測(cè)溫傳輸裝置，其特征在于，所述傳輸單元用于將各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)獲取的測(cè)溫信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳輸； 所述傳輸單元進(jìn)一步包含依次串聯(lián)連接的多路開關(guān)、差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和先入先出緩存器；所述多路開關(guān)與所述放大器的輸出端相連，所述先入先出緩存器作為傳輸單元的輸出端； 其中，所述傳輸單元依據(jù)所述控制時(shí)序產(chǎn)生電路所發(fā)出的時(shí)序控制信號(hào)，通過采用所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)字信號(hào)，采用所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器完成對(duì)溫度數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)和傳送。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于星載設(shè)備的測(cè)溫傳輸裝置，其特征在于，所述多路選擇開關(guān)依據(jù)其所需測(cè)量的通道數(shù)采用不同型號(hào)的開關(guān)； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器其位數(shù)依據(jù)精度要求而定，能夠包括8bit、12bit或16bit ； 所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器根據(jù)數(shù)據(jù)量的不同采用不同容量的FIFO。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于星載設(shè)備的測(cè)溫傳輸裝置，其特征在于，所述用于星載的測(cè)溫傳輸裝置還包含控制時(shí)序產(chǎn)生電路，用于根據(jù)協(xié)議要求產(chǎn)生固定的時(shí)序，即當(dāng)系統(tǒng)數(shù)控單元發(fā)來的啟動(dòng)信號(hào)為低時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置開始工作，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)為高時(shí)，測(cè)溫傳輸裝置處于復(fù)位狀態(tài)，控制傳輸單元的各數(shù)據(jù)通道的選擇、采集和傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于星載設(shè)備的測(cè)溫傳輸裝置，其特征在于，所述控制時(shí)序產(chǎn)生電路進(jìn)一步包含依次串聯(lián)連接的晶振、計(jì)數(shù)器和門電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于星載的測(cè)溫傳輸裝置，該裝置包含若干包含測(cè)溫電路和放大器的測(cè)溫單元以及與所有測(cè)溫單元的輸出端相連接的傳輸單元，所述測(cè)溫電路包含N路并聯(lián)支路，且第一支路由一基準(zhǔn)電壓源(Z1)組成；第二支路、第三支路、直到第“N-1”支路結(jié)構(gòu)相同，均包含位于接地端和電壓輸出節(jié)點(diǎn)(A1、A2、A3…或AN-2)之間的二極管和鉑電阻，位于所述第二電壓輸出節(jié)點(diǎn)(A1、A2、A3…或AN-2)與電壓輸出端A之間的一固定阻值的電阻串聯(lián)構(gòu)成；且所述第二電壓輸出節(jié)點(diǎn)(A1、A2、A3…或AN-2)還分別與所述放大器的正輸入端相連接；所述放大器的輸出端與所述傳輸單元的輸入端分別相連；第N支路由第零電阻R0和第六電阻R6串聯(lián)構(gòu)成。
文檔編號(hào)G08C19/00GK102722976SQ201210211298
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者劉和光, 張德海, 林穎 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心