應用于氣象雷達的綜合檢測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及雷達【技術(shù)領域】，具體公開了一種應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其包括機箱，所述機箱內(nèi)設有控制單元、分別與控制單元電性連接的電源模塊、陀螺模擬器、連接接口及顯示模塊；所述控制單元采用單片機作為主控制器，所述陀螺模擬器內(nèi)包括有依次電性連接的相位識別模塊、信號調(diào)理電路、角度信號發(fā)生器、驅(qū)動放大模塊、測量組件及控制組件；所述測量組件及控制組件一端均分別與單片機電性連接，該控制組件內(nèi)包括有多路模擬開關(guān)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、維護方便，采用國內(nèi)常用的元器件，不僅能夠準確模擬陀螺信號，且有效地降低了成本。
【專利說明】應用于氣象雷達的綜合檢測儀
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及雷達【技術(shù)領域】，尤其涉及一種應用于氣象雷達的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]民用航空機載氣象雷達(WXR)是機載導航系統(tǒng)的重要組成部分，是民航客機上的一種重要導航設備，具有探測飛機前方降水、湍流和風切變的功能。氣象雷達出現(xiàn)故障極易造成飛行滑回、返航甚至墜機等事故，因此必須重視其檢測維護。
[0003]早期的氣象雷達檢測系統(tǒng)，采用的是購買專用的陀螺模擬器為天線系統(tǒng)提供陀螺信號的方式。原陀螺模擬器具有結(jié)構(gòu)復雜、陀螺信號模擬不夠準確、維修成本高的缺點。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于，提出一種應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其結(jié)構(gòu)簡單、維護方便，能夠準確模擬陀螺信號。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其包括:機箱，所述機箱內(nèi)設有控制單元、分別與控制單元電性連接的電源模塊、陀螺模擬器、連接接口及顯示模塊；所述控制單元采用單片機作為主控制器，所述陀螺模擬器內(nèi)包括有依次電性連接的相位識別模塊、信號調(diào)理電路、角度信號發(fā)生器、驅(qū)動放大模塊、測量組件及控制組件；所述測量組件及控制組件一端均分別與單片機電性連接，該控制組件內(nèi)包括有多路模擬開關(guān)。
[0006]其中，所述控制單元可以采用型號為STC89C58的單片機。
[0007]具體的，所述電源模塊電性連接有一 AC-DC轉(zhuǎn)換器，電源模塊通過該AC-DC轉(zhuǎn)換器與單片機電性連接。
[0008]本實用新型中，所述相位識別模塊與驅(qū)動放大模塊內(nèi)均包括有運算放大器。
[0009]具體的，所述的運算放大器可以采用型號為LM324的四運算放大器。
[0010]進一步地，所述信號調(diào)理電路與角度信號發(fā)生器之間還電性連接有抗干擾電路。
[0011]本實用新型所述的角度信號發(fā)生器內(nèi)包括有DA轉(zhuǎn)換器。具體的，所述DA轉(zhuǎn)換器可以采用型號為TL5615的串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
[0012]優(yōu)選的，所述多路模擬開關(guān)可以采用型號為⑶4058的芯片。
[0013]再者，所述單片機還電性連接有鍵盤組件。
[0014]此外，所述連接接口還電性連接有擴展測試接口。
[0015]本實用新型應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、維護方便，其采用國內(nèi)常用的元器件，不僅能夠準確模擬陀螺信號，且有效地降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型的應用于氣象雷達的綜合檢測儀一種具體實施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1中陀螺模擬器30 —種具體實施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]如圖1、2所示，本實用新型提供一種應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其包括:機箱(未圖示)，所述機箱內(nèi)設有控制單元10、分別與控制單元10電性連接的電源模塊20、陀螺模擬器30、連接接口 40及顯示模塊50 ;所述控制單元10采用單片機11作為主控制器，所述陀螺模擬器30內(nèi)包括有依次電性連接的相位識別模塊31、信號調(diào)理電路32、角度信號發(fā)生器33、驅(qū)動放大模塊34、測量組件35及控制組件36 ;所述測量組件35及控制組件36一端均分別與單片機11電性連接，該該控制組件36內(nèi)包括有多路模擬開關(guān)(未圖示)。該應用于氣象雷達的綜合檢測儀不僅結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、維護方便，其采用國內(nèi)常用的元器件，不僅能夠準確模擬陀螺信號，且有效地降低了成本。
[0021]本實用新型在結(jié)構(gòu)設計上，可以選用標準成品機箱，自行設計面板的方式，使得前面板功能設計簡潔，便于操作。
[0022]作為本實用新型的一種具體實施例，所述控制單元10可以采用型號為STC89C58的單片機11。該STC89C58是一種新型的51內(nèi)核的單片機，它內(nèi)部包含32K FLASH R0M、1.2KRAM，具有超低功耗，正常工作模式下典型功耗為4-7mA，空閑模式下小于2mA。該STC89C58單片機11與傳統(tǒng)的51單片機相比具有超高的抗干擾能力，每個I/O 口對VCC和GND進行了二極管箝位保護，因此輸入電壓范圍寬，不怕電源抖動。同時，由于該單片機11內(nèi)置高抗靜電(ESD保護)電路，因此可輕松抗過2000V的快速脈沖干擾。在本實用新型中，還可以采用STC89C58單片機11結(jié)合傳統(tǒng)鈕子開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)的方式來實現(xiàn)測試對象的選擇和各種運行及停止控制。
[0023]本實用新型具體采用外部115V交流電源為設備供電，其優(yōu)選軍品及高精度、高可靠性電源模塊20，該電源模塊20電性連接有一 AC-DC轉(zhuǎn)換器22，電源模塊20通過該AC-DC轉(zhuǎn)換器22與單片機11電性連接。其中，所述AC-DC轉(zhuǎn)換器22是將交流電變?yōu)橹绷麟姷脑O備，其可以將外部115V交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，從而為單片機11供電(圖2中為了避免線條交叉混亂，因此AC-DC轉(zhuǎn)換器22右側(cè)的箭頭未連接至單片機11處)。作為本實用新型的選擇性實施例，所述電源模塊20內(nèi)還設有不同的電源轉(zhuǎn)換模塊(未圖示)，外部輸入的115V交流電源可以通過一電源轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為氣象雷達系統(tǒng)所需要的28V電源；或者，還可以通過另一電源轉(zhuǎn)換模塊將外部115V交流電源轉(zhuǎn)換為內(nèi)部工作所需要的±15V和+5V電源。作為本實用新型的優(yōu)選實施例，還可以對電源模塊20進行過流、短路保護，以及對連接接口 40進行防插錯保護，以保護被測設備不被損壞。[0024]本實用新型中，所述相位識別模塊31與驅(qū)動放大模塊34內(nèi)均包括有運算放大器(未圖示)。具體的，所述的運算放大器可以采用型號為LM324的四運算放大器。該LM324為帶有差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該LM324四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741運算放大器的靜態(tài)電流的五分之一。由于其共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。
[0025]本實用新型中，所述信號調(diào)理電路32可以將經(jīng)過相位識別模塊31輸出的模擬信號變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過程、執(zhí)行計算顯示讀出或其他目的的數(shù)字信號。該信號調(diào)理電路32簡單的說就是將待測信號通過放大、濾波等操作轉(zhuǎn)換成采集設備能夠識別的標準信號。因為工業(yè)信號有些是高壓，過流，浪涌等，不能被系統(tǒng)正確識別，必須進行調(diào)整理清。因此本實用新型通過信號調(diào)理電路32的設置，可以利用其內(nèi)部的電路(如濾波器、轉(zhuǎn)換器、放大器等)來改變輸入的訊號類型并進行輸出。
[0026]進一步地，所述信號調(diào)理電路32與角度信號發(fā)生器33之間還電性連接有抗干擾電路(未圖示)。該抗干擾電路可以通過采用濾波電路和屏蔽措施得到改善。所述角度信號發(fā)生器33內(nèi)包括有DA轉(zhuǎn)換器(未圖示)，該DA轉(zhuǎn)換器用于產(chǎn)生模擬的角度信號。具體的，所述DA轉(zhuǎn)換器可以采用型號為TL5615的串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器進行幅度控制。本實用新型采用STC89C58單片機11作為主控制器，通過TL5615串行10位DA轉(zhuǎn)換器進行幅度控制，利用精密運算放大器MC1741進行信號的放大調(diào)理，使其達到要求的幅值，精度達±3mV，完全能模擬陀螺輸出。
[0027]由于角度信號發(fā)生器33產(chǎn)生的信號需要經(jīng)過單片機11進行測量，因此，由角度信號發(fā)生器33產(chǎn)生的信號驅(qū)動放大模塊34驅(qū)動放大后，通過測量組件35進行信號采集，進而輸送至單片機11處進行檢測，并通過顯示模塊50進行參數(shù)測量和狀態(tài)指示。所述控制組件36用來控制角度信號發(fā)生器33的電壓大小。特別的，為了實現(xiàn)多路模擬信號的選擇輸出，本實用新型的控制組件36內(nèi)還包括有多路模擬開關(guān)(未圖示)，該多路模擬開關(guān)可以采用型號為⑶4058的芯片。該多路模擬開關(guān)最大開、關(guān)時間分別是IOOOns和500ns，開關(guān)動作時最大靜電流為250uA，控制方式為TTL邏輯電平控制，其電氣性能能滿足系統(tǒng)快速性、可靠性和低功耗的要求。為了達到陀螺信號通相的要求，本實用新型中的模擬信號可以直接采用外部的115V交流電源變壓求得。
[0028]再者，所述單片機11還電性連接有鍵盤組件12，通過該鍵盤組件12以進行角度設定。作為本實用新型的一種選擇性實施例，所述連接接口 40還電性連接有數(shù)個用于其它測試的擴展測試接口 42。
[0029]本實用新型的應用于氣象雷達的綜合檢測儀適用于氣象雷達的故障檢測和性能測試，可以實現(xiàn)對雷達天線13、收發(fā)機14和顯示器15的測試，該雷達天線13、收發(fā)機14和顯示器15的測試均通過連接接口 40與控制單元10實現(xiàn)電性連接。雷達天線13可以通過一天線綜合穩(wěn)定范圍測角器16進行固定安裝，該天線綜合穩(wěn)定范圍測角器16相當于一固定座，可以將雷達天線13固定的安裝于其上。收發(fā)機14 一端可以通過一衰減器17與一RD-301A型氣象雷達測試儀18電性連接，以進行一些標準的檢測。開始工作時，首先給待測儀器供電，并操作待測儀器上的啟動按鈕進行啟動，該應用于氣象雷達的綜合檢測儀控制單元10進行電壓測試，以及其它如波形等測試。在此過程中，可以通過陀螺模擬器30設定天線角度。具體的，被測雷達組件(UUT)60可以通過驅(qū)動放大模塊34與應用于氣象雷達的綜合檢測儀內(nèi)的陀螺模擬器30實現(xiàn)電性連接。當外部輸入一個115V的交流電源，經(jīng)AC-DC轉(zhuǎn)換器22轉(zhuǎn)換為直流電源為單片機11供電。同時，該115V的交流電源通過設于相位識別模塊31內(nèi)的運算放大器進行相位識別，然后通過放大濾波等信號調(diào)理；調(diào)理后的信號通過角度信號發(fā)生器33內(nèi)的DA轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個模擬的角度信號，該角度信號再經(jīng)過驅(qū)動放大模塊34內(nèi)的運算放大器的驅(qū)動放大，進而通過測量組件傳送至單片機進行測量，并通過顯示模塊50對測量結(jié)果進行顯示。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應用于氣象雷達的綜合檢測儀，包括機箱，其特征在于，所述機箱內(nèi)設有控制單元、分別與控制單元電性連接的電源模塊、陀螺模擬器、連接接口及顯示模塊；所述控制單元采用單片機作為主控制器，所述陀螺模擬器內(nèi)包括有依次電性連接的相位識別模塊、信號調(diào)理電路、角度信號發(fā)生器、驅(qū)動放大模塊、測量組件及控制組件；所述測量組件及控制組件一端均分別與單片機電性連接，該控制組件內(nèi)包括有多路模擬開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述控制單元采用型號為STC89C58的單片機。
3.如權(quán)利要求1所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述電源模塊電性連接有一 AC-DC轉(zhuǎn)換器，電源模塊通過該AC-DC轉(zhuǎn)換器與單片機電性連接。
4.如權(quán)利要求1所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述相位識別模塊與驅(qū)動放大模塊內(nèi)均包括有運算放大器。
5.如權(quán)利要求4所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述運算放大器采用型號為LM324的四運算放大器。
6.如權(quán)利要求1所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述信號調(diào)理電路與角度信號發(fā)生器之間還電性連接有抗干擾電路。
7.如權(quán)利要求1所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述角度信號發(fā)生器內(nèi)包括有DA轉(zhuǎn)換器，該DA轉(zhuǎn)換器采用型號為TL5615的串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
8.如權(quán)利要求1所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述多路模擬開關(guān)采用型號為⑶4058的芯片。
9.如權(quán)利要求1所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述單片機還電性連接有鍵盤組件。
10.如權(quán)利要求1所述的應用于氣象雷達的綜合檢測儀，其特征在于，所述連接接口還電性連接有擴展測試接口。
【文檔編號】G01S7/40GK203444104SQ201320515719
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】鄧志軍 申請人:成都飛亞航空設備應用研究所有限公司