本發(fā)明涉及信號采集，特別涉及一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、信號采集處理裝置廣泛應(yīng)用于飛機液壓及起落架收放系統(tǒng)，用于機上傳感器信號的采集及處理。隨著社會的發(fā)展和科技的進步，飛機功能日益強大，傳感器數(shù)量逐漸增多，信號采集處理裝置需具備多通道傳感器信號采集功能，實時檢測傳感器位置狀態(tài)，能可靠接收飛機控制系統(tǒng)發(fā)送的指令，輸出相應(yīng)的系統(tǒng)附件驅(qū)動指令以實現(xiàn)同時對飛機起落架艙門等的控制，并通過總線向機上系統(tǒng)提供傳感器位置信息，系統(tǒng)的維護信息，同時應(yīng)具備bit功能以診斷系統(tǒng)健康狀態(tài)，并具備良好的地面維護性，即在地面可加載軟件并下載關(guān)鍵工作參數(shù)進行故障排查及數(shù)據(jù)分析。對此我們提出一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：提出一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，用以實時檢測傳感器位置狀態(tài)，能可靠接收飛機控制系統(tǒng)發(fā)送的指令，輸出相應(yīng)的系統(tǒng)附件驅(qū)動指令以實現(xiàn)同時對飛機起落架艙門等的控制。

2、為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，包括依次連接的處理模塊、接口模塊和多通道位置傳感器，?所述處理模塊采用fpga控制模塊，用于采集處理經(jīng)光耦隔離輸出的傳感器信號，對傳感器信號進行時序同步、濾波及狀態(tài)檢查，解算出傳感器對應(yīng)的位置信息，?fpga控制模塊設(shè)計有hb6096通訊總線接口電路，?hb6096通訊總線接口電路采用雙余度設(shè)計，用于與機上系統(tǒng)通訊，以及電源模塊。

3、優(yōu)選的，所述hb6096通訊總線接口電路接收接口芯片選用hka3328，發(fā)送接口芯片選用hka32133。

4、優(yōu)選的，所述接口模塊內(nèi)設(shè)有串聯(lián)的濾波及防護電路和多通道接口隔離電路，采用濾波及防護電路對多通道傳感器信號進行濾波及瞬態(tài)電壓防護，采用多通道接口隔離電路對多通道傳感器信號進行隔離送往fpga控制模塊進行同步采樣。

5、優(yōu)選的，所述電源模塊內(nèi)設(shè)有供電轉(zhuǎn)換電路和電源防護電路，供電轉(zhuǎn)換電路完成對電源輸入處理并通過dc/dc模塊轉(zhuǎn)換成內(nèi)部控制組件使用的二次電源5v/20w，輸入電壓范圍為15～50v、輸出為5v，電源防護電路采用開關(guān)二極管進行防反接，采用瞬態(tài)電壓抑制二極管實現(xiàn)過壓浪涌抑制功能，采用鉭電容儲能電路實現(xiàn)欠壓浪涌抑制功能，采用emi濾波電路進行電磁防護。

6、優(yōu)選的，所述處理模塊內(nèi)設(shè)有flash信息存儲電路，flash信息存儲電路與fpga控制模塊連接。

7、優(yōu)選的，所述處理模塊設(shè)有rs232接口電路，rs232接口電路與fpga控制模塊連接。

8、本發(fā)明取得的有益效果：

9、本發(fā)明提供的一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，設(shè)計的雙余度hb6096通訊總線設(shè)計增強了通訊可靠性，設(shè)計的信息存儲電路可存儲關(guān)鍵工作信息，設(shè)計的rs232接口電路便于軟件加載、故障下載，設(shè)計的電源防護電路使產(chǎn)品具有良好的供電兼容性，同時具備bit功能，可對系統(tǒng)進行健康管理，提高了系統(tǒng)可靠性。解決了目前傳感器檢測通道數(shù)少、通訊可靠性低、地面維護困難、無健康管理功能的問題，可廣泛用于飛機起落架收放控制等對可靠性、供電兼容性有較高要求的工作場合。

技術(shù)特征：

1.一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的處理模塊、接口模塊和多通道位置傳感器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，其特征在于：所述hb6096通訊總線接口電路接收接口芯片選用hka3328，發(fā)送接口芯片選用hka32133。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，其特征在于：所述接口模塊內(nèi)設(shè)有串聯(lián)的濾波及防護電路和多通道接口隔離電路，采用濾波及防護電路對多通道傳感器信號進行濾波及瞬態(tài)電壓防護，采用多通道接口隔離電路對多通道傳感器信號進行隔離送往fpga控制模塊進行同步采樣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，其特征在于：所述電源模塊內(nèi)設(shè)有供電轉(zhuǎn)換電路和電源防護電路，供電轉(zhuǎn)換電路完成對電源輸入處理并通過dc/dc模塊轉(zhuǎn)換成內(nèi)部控制組件使用的二次電源5v/20w，輸入電壓范圍為15～50v、輸出為5v，電源防護電路采用開關(guān)二極管進行防反接，采用瞬態(tài)電壓抑制二極管實現(xiàn)過壓浪涌抑制功能，采用鉭電容儲能電路實現(xiàn)欠壓浪涌抑制功能，采用emi濾波電路進行電磁防護。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，其特征在于：所述處理模塊內(nèi)設(shè)有flash信息存儲電路，flash信息存儲電路與fpga控制模塊連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于fpga的信號采集處理系統(tǒng)，其特征在于：所述處理模塊設(shè)有rs232接口電路，rs232接口電路與fpga控制模塊連接。

技術(shù)總結(jié)
一種基于FPGA的信號采集處理系統(tǒng)，包括依次連接的處理模塊、接口模塊和多通道位置傳感器，所述處理模塊采用FPGA控制模塊，用于采集處理經(jīng)光耦隔離輸出的傳感器信號，對傳感器信號進行時序同步、濾波及狀態(tài)檢查，解算出傳感器對應(yīng)的位置信息，F(xiàn)PGA控制模塊設(shè)計有HB6096通訊總線接口電路，HB6096通訊總線接口電路采用雙余度設(shè)計，用于與機上系統(tǒng)通訊，以及電源模塊。本發(fā)明提出的一種基于FPGA的信號采集處理系統(tǒng)，增強了通訊的可靠性，可存儲關(guān)鍵工作信息，便于軟件加載和故障下載，具有良好的供電兼容性，同時具備BIT功能，可對系統(tǒng)進行健康管理，提高了系統(tǒng)可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：王小燕,張遠,方潮,吳睿
受保護的技術(shù)使用者：貴州新安航空機械有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19