r>[0033] 對于信號調理隔離箱中輸入的電壓信號，信號調理按照以下步驟進行處理：輸入 的電壓信號經過第一分壓電路中電阻R25和電阻R29分壓后，經過靜電放電（ESD)保護電 路中二極管D13保護，然后依次經過第一濾波電路中電容C44濾波、第一限幅電路中二極管 D12進行限幅，最后依次經過第一調理放大電路中運算放大器U7和第一隔離放大電路中運 算放大器U9的隔離放大后輸出電壓信號。
[0034] 在另一種實施例中，如圖3所示所述電流信號調理通道原理圖，雙向保護電路由 二極管Dl組成，二極管Dl由陰極背靠背串聯的兩個二極管組成；第二濾波電路由電容C3 組成，第一電壓轉換電路由電阻R4組成；二極管D1、電容C3和電阻R4依次并聯連接；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，電阻R5與電 阻R6串聯，電阻R2與電阻R3串聯后的一端與電阻R4的一端連接，電阻R2與電阻R3串聯 后的另一端接模擬地，電阻R5與電阻R6串聯后的一端與電阻R4的另一端連接，電阻R5與 電阻R6串聯后的另一端接模擬地；第二調理放大電路由運算放大器Ul組成，運算放大器 Ul的同相輸入端與電阻R5與電阻R6的串接點連接，運算放大器Ul的反相輸入端與電阻 R2與電阻R3的串接點連接；第二隔離放大電路由運算放大器U2組成，運算放大器U2的輸 入端與運算放大器Ul的輸出端連接用于電流信號隔離調理后電壓信號的輸出。
[0035] 對于信號調理隔離箱中輸入的電流信號，信號調理按照以下步驟進行處理：輸入 的電流信號經過雙向保護電路中二極管D1保護后、經過第二濾波電路中電容C3濾波，然后 經過第一電壓轉換電路中電阻R4將電流轉換成電壓信號，之后經過第二分壓電路中電阻 R2、電阻R3、電阻R5和電阻R6進行精密分壓，最后經過第二調理放大電路中運算放大器Ul 調理放大和第二隔離放大電路中運算放大器U2的隔離放大后輸出電壓信號。
[0036] 在另一種實施例中，如圖4和圖5所示，電阻信號調理通道中還包括連接在第二 電壓轉換電路后的第四調理放大電路和第三分壓電路，第四調理放大電路由運算放大器 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，電阻R17和電阻R16串聯，電阻R12和電阻R14、電阻R17和電阻R16串聯后 的一端分別連接至運算放大器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的串接點連接，電容C31的另一端與電阻R17和電阻R16的串接點連接；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分別由兩個二極管串聯 組成，二極管D8的兩個二極管的串接點與電容C31的一端連接；二極管D9的兩個二極管的 串接點與電容C31的另一端連接；第三調理放大電路由運算放大器U6組成，運算放大器U6 的同相輸入端與二極管D9的兩個二極管的串接點連接，運算放大器U6的反相輸入端與二 極管D8的兩個二極管的串接點連接；第三隔離放大電路由運算放大器U8組成，運算放大器 U8的輸入端與運算放大器U6的輸出端連接用于電阻信號隔離調理后電壓信號的輸出。
[0037] 對于信號調理隔離箱中輸入的電阻信號，信號調理按照以下步驟進行處理：所述 恒流源電路如圖4所示，恒流源電流流過傳感器產生的電阻，通過第二電壓轉換電路產生 電壓信號，經過第四調理放大電路中運算放大器INAllO后，經過圖5第三分壓電路中電阻 R12、電阻R14、電阻R17和電阻R16的分壓，然后依次經過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，最后經過第三調理放大電路中運算放大器 U6調理放大和第三隔離放大電路中運算放大器U8的隔離放大后輸出電壓信號。
[0038] 本實用新型所述的信號隔離調理箱用于微型渦噴發(fā)動機試驗測試系統(tǒng)中，微型渦 噴發(fā)動機試驗測試系統(tǒng)結構設計系統(tǒng)原理如圖6所示，包括測試機柜集成布局設計和控制 操作臺設計。測試機柜中安裝PXI數據采集設備、信號調理盒、供電電源、數據采集工控機、 安控顯示工控機和UPS電源等。
[0039] 在微型渦噴發(fā)動機試驗測試系統(tǒng)的信號調理隔離箱中，系統(tǒng)需要測量的環(huán)境參數 信號包括：試驗溫度信號、油量壓力信號、大氣壓力信號、發(fā)動機供電電壓信號、發(fā)動機供電 電流信號、操作桿和油門推桿電壓輸出信號，其中采集的溫度信號為一個電阻信號，因此對 應連接在電阻信號調理通道的接線端子；采集的油量壓力信號、大氣壓力信號和發(fā)動機供 電電流信號為電流信號，因此對應連接在電流信號調理通道的接線端子；采集的發(fā)動機供 電電壓信號、油門推桿和操作桿為電壓信號，因此對應連接在電壓信號調理通道的接線端 子，表1列出了本實用新型信號調理隔離箱性能指標表。
[0040] 表 1
[0041]
【主權項】
1. 一種用于發(fā)動機地面測控系統(tǒng)的信號隔離調理箱，其對測控系統(tǒng)中數據采集前端采 集的發(fā)動機環(huán)境參數信號進行調理，其特征在于，包括電壓信號調理通道、電流信號調理通 道和電阻信號調理通道中的一個或多個， 其中，所述電壓信號調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 輸出端的靜電放電保護電路、第一濾波電路、第一限幅電路、第一調理放大電路和第一隔離 放大電路； 所述電流信號調理通道包括雙向保護電路和依次連接在所述雙向保護電路信號輸出 端的第二濾波電路、第一電壓轉換電路、第二分壓電路、第二調理放大電路和第二隔離放大 電路； 所述電阻信號調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輸出端的 第二電壓轉換電路、第三濾波電路、第二限幅電路、第三調理放大電路和第三隔離放大電 路。
2.如權利要求1所述的用于發(fā)動機地面測控系統(tǒng)的信號隔離調理箱，其特征在于，電 壓信號調理通道中第一分壓電路由電阻R25和電阻R29串聯組成，電阻R25的另一端為電 壓信號輸入端，電阻R29的另一端接模擬地；靜電放電保護電路由二極管D13組成，二極管 D13由陽極背對背串聯的兩個二極管組成，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由兩個二極管串聯組成，二極管D12的兩個二極管的串接點與電容 C44的輸入端連接；第一調理放大電路由運算放大器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串聯組成，電阻R23和電阻R24串聯后的一端接模 擬地，另一端與運算放大器U7的輸出端連接，運算放大器U7的同相輸入端與二極管D12的 兩個二極管的串接點連接，運算放大器U7的反相輸入端與電阻R23和電阻R24的串接點連 接；第一隔離放大電路由運算放大器U9組成，運算放大器U9的輸入端與運算放大器U7的 輸出端連接，運算放大器U9的輸出端用于隔離調理后電壓信號的輸出。
3. 如權利要求1所述的用于發(fā)動機地面測控系統(tǒng)的信號隔離調理箱，其特征在于，電 流信號調理通道中雙向保護電路由二極管Dl組成，二極管Dl由陰極背靠背串聯的兩個二 極管組成；第二濾波電路由電容C3組成，第一電壓轉換電路由電阻R4組成；二極管D1、電 容C3和電阻R4依次并聯連接；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，電阻R5與電阻R6串聯，電阻R2與電阻R3串聯后的一端與電阻R4 的一端連接，電阻R2與電阻R3串聯后的另一端接模擬地，電阻R5與電阻R6串聯后的一端 與電阻R4的另一端連接，電阻R5與電阻R6串聯后的另一端接模擬地；第二調理放大電路 由運算放大器Ul組成，運算放大器Ul的同相輸入端與電阻R5與電阻R6的串接點連接，運 算放大器Ul的反相輸入端與電阻R2與電阻R3的串接點連接；第二隔離放大電路由運算放 大器U2組成，運算放大器U2的輸入端與運算放大器Ul的輸出端連接用于電流信號隔離調 理后電壓信號的輸出。
4. 如權利要求1用于發(fā)動機地面測控系統(tǒng)的信號隔離調理箱，其特征在于，電阻信號 調理通道中還包括連接在第二電壓轉換電路后的第四調理放大電路和第三分壓電路，第四 調理放大電路由運算放大器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，電阻R17和電阻R16串聯，電阻R12和電阻R14、 電阻R17和電阻R16串聯后的一端分別連接至運算放大器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的串接點連接，電容C31的另一端與電阻R17和 電阻R16的串接點連接；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分別由兩個二極管串聯組成，二極管D8的兩個二極管的串接點與電容C31的一端連接； 二極管D9的兩個二極管的串接點與電容C31的另一端連接；第三調理放大電路由運算放大 器U6組成，運算放大器U6的同相輸入端與二極管D9的兩個二極管的串接點連接，運算放 大器U6的反相輸入端與二極管D8的兩個二極管的串接點連接；第三隔離放大電路由運算 放大器U8組成，運算放大器U8的輸入端與運算放大器U6的輸出端連接用于電阻信號隔離 調理后電壓信號的輸出。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于發(fā)動機地面測控系統(tǒng)的信號隔離調理箱，包括電壓信號調理通道，其由第一分壓電路、靜電放電保護電路、第一濾波電路、第一限幅電路、第一調理放大電路和第一隔離放大電路組成；電流信號調理通道，其由雙向保護電路、第二濾波電路、第一電壓轉換電路、第二分壓電路、第二調理放大電路和第二隔離放大電路組成；電阻信號調理通道，其由恒流源電路、第二電壓轉換電路、第三濾波電路、第二限幅電路、第三調理放大電路和第三隔離放大電路組成。本實用新型將傳感器和部件產生的電壓信號、電流信號和電阻信號調理成電壓信號供采集板使用并傳輸到發(fā)動機試驗系統(tǒng)中，使發(fā)動機試驗系統(tǒng)更安全、穩(wěn)定并可靠地在較高精度范圍內穩(wěn)定工作。
【IPC分類】G05F1-56
【公開號】CN204576333
【申請?zhí)枴緾N201520277693
【發(fā)明人】王國金, 張永, 張文韜
【申請人】四川邁迪測控技術有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月30日