本發(fā)明涉及一種機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，特別是涉及一種新型堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著航空技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代飛機(jī)中需要處理和采集的信號類型和數(shù)量日益增多，尤其在復(fù)雜的飛行環(huán)境中，諸如高壓信號、模擬信號、開關(guān)量信號等不同信號類型都需要進(jìn)行前端調(diào)理后才能有效采集。然而，傳統(tǒng)的信號調(diào)理設(shè)備往往針對特定信號進(jìn)行設(shè)計，這使得機(jī)載測試系統(tǒng)需要多個獨立設(shè)備進(jìn)行信號調(diào)理，導(dǎo)致設(shè)備冗余、體積龐大，且增加了機(jī)載設(shè)備的安裝與維護(hù)難度。

2、此外，機(jī)載設(shè)備空間有限，且電源供給受限，傳統(tǒng)的信號調(diào)理設(shè)備難以在如此狹小的空間內(nèi)提供穩(wěn)定、可靠的信號調(diào)理功能。同時，面對復(fù)雜的電源環(huán)境，如何確保設(shè)備在電壓波動負(fù)載變化時能夠持續(xù)穩(wěn)定工作，并且具備過載保護(hù)功能，也是當(dāng)前機(jī)載信號調(diào)理設(shè)備設(shè)計中的一大挑戰(zhàn)。因此，亟需一種能夠在有限空間內(nèi)高效調(diào)理多種類型信號、具有模塊化設(shè)計和動態(tài)電源管理能力的信號調(diào)理設(shè)備，以確保信號采集系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和設(shè)備的長期可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種新型堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，以解決如何在有限的機(jī)載設(shè)備空間內(nèi)，通過模塊化堆棧設(shè)計，實現(xiàn)對多種類型信號的高效調(diào)理和隔離，確保信號采集系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，并提供動態(tài)電源管理和過載保護(hù)功能的問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種新型堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，包括：

3、電源管理模塊，用于從機(jī)載電源系統(tǒng)獲取電能，監(jiān)控輸入電壓，并通過電壓調(diào)節(jié)器穩(wěn)定輸出多路電壓，基于智能功率管理機(jī)制動態(tài)調(diào)整輸出功率；

4、信號調(diào)理模塊，用于接收高壓信號、模擬信號及開關(guān)量信號，分析輸入信號的電壓、頻率及阻抗特性，并基于控制單元選擇適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)理模式，對所述信號進(jìn)行調(diào)理；

5、信號隔離模塊，用于通過光電隔離單元對輸入信號進(jìn)行電氣隔離；

6、輸出與接口管理模塊，用于接收經(jīng)過調(diào)理的信號，并根據(jù)系統(tǒng)需求輸出多路電壓，自動識別外部設(shè)備類型并調(diào)整輸出信號的電壓標(biāo)準(zhǔn)。

7、進(jìn)一步地，所述電源管理模塊包括：

8、電壓檢測單元，用于實時檢測輸入電壓并與設(shè)定范圍比較，輸入電壓在12v至36v范圍內(nèi)時輸出穩(wěn)壓信號。

9、進(jìn)一步地，所述電源管理模塊還包括：

10、過載保護(hù)電路，用于在檢測到電流或電壓超出預(yù)設(shè)閾值時，自動切斷電源，并在故障解除后自動恢復(fù)供電。

11、進(jìn)一步地，所述信號調(diào)理模塊還包括：

12、自適應(yīng)調(diào)理單元，用于基于所述控制單元選擇的信號調(diào)理模式對所述高壓信號進(jìn)行比例調(diào)節(jié)、對1/4橋信號進(jìn)行阻抗調(diào)理、對高阻抗信號進(jìn)行濾波和放大處理。

13、進(jìn)一步地，所述信號調(diào)理模塊包括：

14、頻率檢測電路，用于檢測輸入信號的頻率，并根據(jù)所述頻率選擇相應(yīng)的調(diào)理模式。

15、進(jìn)一步地，所述信號調(diào)理模塊包括：

16、阻抗匹配電路，用于根據(jù)輸入信號的阻抗特性進(jìn)行阻抗匹配，信號傳輸時保持穩(wěn)定。

17、進(jìn)一步地，所述信號隔離模塊包括：

18、可編程隔離芯片，用于根據(jù)輸入信號的類型動態(tài)調(diào)整隔離參數(shù)，使隔離效果與信號類型相匹配。

19、進(jìn)一步地，所述隔離模塊的光電隔離單元用于對開關(guān)量信號進(jìn)行光電隔離。

20、進(jìn)一步地，所述輸出與接口管理模塊包括：

21、接口檢測單元，用于自動檢測并識別接入的外部設(shè)備信號類型，并根據(jù)識別結(jié)果調(diào)整輸出電壓。

22、進(jìn)一步地，所述輸出與接口管理模塊支持設(shè)備的熱插拔操作，在設(shè)備接入或斷開時保持信號傳輸?shù)倪B續(xù)性。

23、本發(fā)明的關(guān)鍵創(chuàng)新點包括：

24、（1）模塊化堆棧設(shè)計：實現(xiàn)多種信號調(diào)理設(shè)備的靈活組合，提升了系統(tǒng)的空間利用率和擴(kuò)展性。

25、（2）智能電源管理機(jī)制：通過動態(tài)調(diào)整輸出功率，確保設(shè)備在不同電壓和負(fù)載條件下穩(wěn)定工作。

26、（3）控制單元：自動選擇適合的信號調(diào)理模式，實現(xiàn)信號的高效調(diào)理和實時調(diào)整。

27、（4）信號隔離與保護(hù)：通過光電隔離，確保不同類型信號間的電氣隔離，防止信號干擾，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

28、以下為其主要的有益效果：

29、（1）本發(fā)明通過模塊化堆棧設(shè)計，解決了在有限機(jī)載空間內(nèi)對多種信號進(jìn)行高效調(diào)理與隔離的問題。通過采用電源管理模塊，所述設(shè)備能夠從機(jī)載電源系統(tǒng)中獲取電能，確保輸入電壓在12v至36v范圍內(nèi)的穩(wěn)定性，并基于智能功率管理機(jī)制動態(tài)調(diào)整輸出功率，保證設(shè)備在不同負(fù)載條件下的正常運行。相較于傳統(tǒng)固定電源管理方式，本發(fā)明能更好適應(yīng)復(fù)雜的機(jī)載環(huán)境，確保電源調(diào)節(jié)的靈活性。

30、（2）通過信號調(diào)理模塊，本發(fā)明能夠自動分析輸入信號的電壓、頻率及阻抗特性，并基于ai控制單元選擇合適的調(diào)理模式，如對高壓信號的比例調(diào)節(jié)、1/4橋信號的阻抗調(diào)理等，確保多種信號在系統(tǒng)內(nèi)的精準(zhǔn)調(diào)理和傳輸。信號隔離模塊通過光電隔離單元實現(xiàn)不同類型信號的電氣隔離，防止信號之間的干擾，提高了系統(tǒng)的信號傳輸可靠性。

31、（3）輸出與接口管理模塊能夠自動識別接入設(shè)備的信號類型，實時調(diào)整輸出信號的電壓標(biāo)準(zhǔn)，支持外部設(shè)備的熱插拔操作，確保設(shè)備在復(fù)雜工作條件下的兼容性和信號傳輸?shù)倪B續(xù)性。

技術(shù)特征：

1.一種堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述電源管理模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述電源管理模塊還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述信號調(diào)理模塊還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述信號調(diào)理模塊包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述信號調(diào)理模塊包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述信號隔離模塊包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述隔離模塊的光電隔離單元用于對開關(guān)量信號進(jìn)行光電隔離。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述輸出與接口管理模塊包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，其特征在于，所述輸出與接口管理模塊支持設(shè)備的熱插拔操作，在設(shè)備接入或斷開時保持信號傳輸?shù)倪B續(xù)性。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種堆棧式機(jī)載綜合信號調(diào)理設(shè)備，屬于機(jī)載信號處理技術(shù)領(lǐng)域。所述設(shè)備包括電源管理模塊、信號調(diào)理模塊、信號隔離模塊及輸出與接口管理模塊。電源管理模塊從機(jī)載電源系統(tǒng)獲取電能，監(jiān)控輸入電壓并穩(wěn)定輸出多路電壓；信號調(diào)理模塊基于控制單元對高壓信號、模擬信號和開關(guān)量信號進(jìn)行調(diào)理；信號隔離模塊通過光電隔離確保不同信號之間的電氣隔離；輸出與接口管理模塊根據(jù)系統(tǒng)需求調(diào)整信號輸出電壓并識別外部設(shè)備。所述設(shè)備通過模塊化設(shè)計提高了系統(tǒng)的靈活性與兼容性，并有效利用有限的機(jī)載空間，確保信號采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：李峰,劉凱,王海風(fēng),張碧鑫,吳軍,韋陪陪,習(xí)龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安中飛航空測試技術(shù)發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19