CN102508090A

CN102508090A - 汇流环环路通断自动检测装置

Info

Publication number: CN102508090A
Application number: CN2011102857735A
Authority: CN
Inventors: 霍丽烨; 庞澜; 吕勃龙; 宁飞; 蒋萧村
Original assignee: 205TH INSTITUTE OF CHINA NORTH INDUSTRIES
Current assignee: 205TH INSTITUTE OF CHINA NORTH INDUSTRIES
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-09-23
Also published as: CN102508090B

Abstract

本发明公开了一种汇流环环路通断自动检测装置，属于机电装置的电性能测试领域。该装置通过两个CPLD分别与被测汇流环的环路引线和电刷引线连接建立起多条测量回路，通过操控计算机实现人机操作界面；所用单片机通过地址锁存器、两个译码器实现对每条测量回路的锁定和选通，单片机通过其内置软件依次向每条测量回路的起始端即CPLD 1上的输出管脚发送高电平数据，每发送一条高电平数据就在测量回路的末端即CPLD 2的全部输入管脚上读取经汇流环传输回来的电平数据，据此判断汇流环环路的状态即通路或断路或短路。本发明解决了对汇流环多条环路通断状态的自动检测问题，具有检测效率高，操作方便，显示直观，对于环路数量多的汇流环更具有优越性。

Description

汇流环环路通断自动检测装置

技术领域

本发明属于机电装置的电性能测量领域，涉及一种检测机电装置中电路通断的检测装置，尤其涉及一种能够自动检测汇流环环路通断状态的装置。

背景技术

汇流环是在具有相对旋转运动的机构间进行动力和信息传递的机电装置。它的特点是在一个圆周上可以有多个电流通道，不因与之固定在一起的转子360°旋转而产生电缆绞结。现在汇流环已经得到了广泛的应用，在机载光电稳瞄、火炮控制系统、旋转雷达天线等武器系统中汇流环更是必不可少的。根据产品需求的不同，汇流环安装导线的数量也不同，机载光电稳瞄用到的汇流环达到100多环路信号。现有汇流环环路通断检测方法是使用人工手段进行的，即将万用表调制欧姆档，用万用表的一端表笔连接环引线的一根导线，另外一端表笔挨个测试电刷端的所有引线，检测电阻值是否为0，如果电阻值为0，则此环路为通路，如果电阻值为无穷大则此环路为断路，如果和其它环路之间的电阻值为0，则这两个环路之间短路。此种测试方法操作复杂，记录不便，尤其对于环路数较多的汇流环，会增加测试人员的疲劳度，引起测试误差。目前的汇流环自动检测装置只用于检测汇流环环路的接触电阻、绝缘电阻、抗电强度和相位特征，没有对汇流环的环路通断进行测试，不能直观的看出环路是否存在短路或断路的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种检测效率高、测量结果准确、可同时对多条环路的通断状态进行检测的汇流环环路通断自动检测装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的自动检测装置包括单片机、操控计算机、地址锁存器、译码器1、译码器2、含有数据锁存器N_n的CPLD1和含有数据锁存器K_k的CPLD2，n＝1、2、3……、N，k＝1、2、3……、K，且N＝K；所述数据锁存器N_n带有输出管脚M_nm且m＝1、2、3……、M，所述数据锁存器K_k带有输入管脚J_kj且j＝1、2、3……、J，M＝J，被测汇流环的各环路引线按顺序与所述的输出管脚M_nm一一对应连接，被测汇流环的各电刷引线按同样的顺序与所述的输入管脚J_kj一一对应连接；所述地址锁存器根据所述单片机发出的地址锁存指令将单片机发出的地址数据锁存到自身输出端口而形成地址信号；所述译码器1根据所述单片机发出的写命令将所述地址锁存器输出的地址信号译成与所述数据锁存器N_n相对应的选通信号；所述译码器2根据所述单片机发出的读命令将所述地址锁存器输出的地址信号译成与所述数据锁存器K_k相对应的选通信号；所述CPLD1根据所述译码器1输出的选通信号选通对应的数据锁存器N_n，并将单片机发出的高电平数据写在被选通数据锁存器N_n的一个输出管脚M_nm上；所述CPLD2根据所述译码器2输出的选通信号选通对应的数据锁存器K_k；所述操控计算机内置显示界面模块和控制模块，显示界面模块含有按钮组和显示栏，显示栏包括基本信息栏和检测结果栏，控制模块根据相应的按钮命令完成以下功能：启动单片机运行；显示所述单片机回馈的测量结果，保存并输出测量信息汇总表；所述单片机的功能是：在不同时段向地址存储器发送锁存命令和针对不同数据锁存器N_n的地址数据，在针对同一条数据锁存器N_n的地址数据下向所述CPLD1发送针对不同输出管脚M_nm为高电平的电平数据；在针对一个输出管脚M_nm为高电平的电平数据下向地址存储器发送锁存命令和针对不同数据锁存器K_k的地址数据，在针对同一数据锁存器K_k的地址数据下读取被选通数据锁存器K_k上各输入管脚J_kj的电平数据并存入暂存数据表；比较所述暂存数据表中的数据，当某输出管脚M_nm为高电平时，若全部的所述输入管脚J_kj均为低电平，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路为断路，若只有与该输出管脚M_nm相对应的输入管脚J_kj为高电平，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路为通路，若高电平出现在其它输入管脚上，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路与所述其它输入管脚相连环路之间为短路；将判断结果反馈给所述操控计算机。

在本发明中，通过两个CPLD分别与被测汇流环的环路引线和电刷引线连接建立起多条测量回路，通过操控计算机实现人机操作界面，具有自检功能的单片机通过地址锁存器、两个译码器实现对每条测量回路的锁定和选通，单片机通过其内置软件依次向每条测量回路的起始端即CPLD 1上的输出管脚发送高电平数据，每发送一条高电平数据就在测量回路的末端即CPLD 2上的全部输入管脚上读取经汇流环传输回来的电平数据，据此判断汇流环环路的状态即通路或断路或短路。本发明解决了对汇流环多条环路通断状态的自动检测问题，同时具有操作方便，显示直观，检测耗用时间短且检测结果可靠，很好地避免了因人工的主观性和疲惫带来的测试误差。

附图说明

图1是本发明汇流环环路通断自动检测装置的原理框图。

图2是本发明中操控计算机的工作流程图。

图3是本发明中单片机的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本发明作进一步详述。

如图1所示，本实施方式中的汇流环环路自动检测装置用于检测的汇流环具有64个环路。检测装置由1片型号为C8051F320的单片机、1片型号为74VHC373的地址锁存器、2片型号为74138的译码器、2片型号为EPM7128的CPLD、1片型号为MAX232的电平转换器和带显示器的操控计算机组成。

单片机的P0口与地址数据锁存器输入端口D0～D7、CPLD1的数据输入端口D0～D7和CPLD2的数据输出端口O0～O7连接。CPLD1含有数据锁存器N_n且n＝1、2、3……、N，CPLD2含有数据锁存器K_k，k＝1、2、3……、K。数据锁存器N_n带有输出管脚M_nm且m＝1、2、3……、M，数据锁存器K_k带有输入管脚J_kj且j＝1、2、3……、J。在本优选实施例中，N＝K＝8，M＝J＝8。单片机的串行端口通过串口电平转换器与操控计算机连接。地址锁存器的锁存端C1与单片机的ALE端连接，其译码输出端O0、O1、O2均与两个译码器的输入端a、b、c对应连接。单片机的写引脚Wr与译码器1的低使能端/C2连接，单片机的读引脚Rd与译码器2的低使能端/C3连接。CPLD1的8个数据锁存器N1～N8的输出管脚M₁₁～M₈₈与汇流环的64个环路引线按顺序依次对应连接。CPLD2的8个数据锁存器K1～K8的输入管脚J₁₁～J₈₈与64个电刷引线按同样的顺序一一对应连接。

地址锁存器在接收到单片机发出的锁存命令(即ALE为高电平时)时，在输入端D0～D7接收单片机P0端发出的地址数据，同时将地址数据锁存到输出端O0、O1、O2上，输出端锁存的三位数据作为地址信号A0、A1、A2。译码器1根据单片机发出的写命令将地址锁存器输出的地址信号A0、A1、A2译成与CPLD1中8个数据锁存器N1～N8相对应的选通信号。译码器2根据单片机发出的读命令将地址锁存器输出的地址信号A0、A1、A2译成与CPLD2中8个数据锁存器K1～K8相对应的选通信号。CPLD1根据译码器1输出的选通信号选通其上对应的数据锁存器N_n，并将单片机发出的高电平数据写在被选通数据锁存器N_n的个输出管脚M_nm上。在本优选实施例中，通过对CPLD1中8个数据锁存器N1～N8的逐一选通以及每个锁存器中8个输出管脚M₁₁～M₈₈分别置高电平的操作，实现了对被测汇流环64个环路的分别加电测量。CPLD1每个数据锁存器N_n的各输出管脚M_nm上的电平信号经过被测汇流环传输到CPLD2上对应数据锁存器K_k的输入管脚J_kj上。CPLD2根据译码器2输出的选通信号选通其上对应的数据锁存器K_k，以使单片机获得该数据锁存器上8个输入管脚J_k1～J_k8的电平数据。当CPLD1上的一个输出管脚M_nm置高电平时，通过对CPLD2上8个数据锁存器K1～K8的逐一选通，单片机就可以获取CPLD2上各输入管脚J₁₁～J₈₈的状态，并据此来判断被测汇流环置高电平的那个环路是通路还是断路或者是短路。

操控计算机选用型号为DELL OPTIPLEX 330的PC机，其内置有采用VC语言编制的显示界面模块和控制模块。显示界面模块含有按钮组和显示栏，按钮组包括开始测试、结束测试、保存数据、打印数据按钮；显示栏包括基本信息栏和检测结果栏，其中：基本信息栏含通过键盘输入的被测汇流环的型号及其环路数、测试人员和测试时间；检测结果栏是以环路序号和环路状态构成的列表。控制模块在系统初始化后等待接收单片机回馈的自检信息，一旦接收到单片机回馈的自检信息，就对该信息进行显示。在单片机自检通过的前提下，根据“开始测试”按钮指令向单片机发测试启动命令，接收单片机反馈的检测结果并将该检测结果送入检测结果栏显示；根据“保存数据”按钮命令，将显示栏中的所有信息保存到存储器的测量信息汇总表中；根据“结束测试”按钮命令，向单片机发送关机指令；根据“打印数据”按钮命令，打印输出测量信息汇总表。其具体操作步骤参见图2。

单片机在操控计算机的控制下，自动按照图3所示的流程完成以下步骤的操作：

①初始化，并将计数器n、计数器m和计数器k清零。

②进行自检，并将自检信息即自检通过信息和故障信息向操控计算机报告。当接到操控计算机发送的开始测试命令时，进行下一步。

③给计数器n的计数加1，同时向地址锁存器发送锁存命令和地址数据，向译码器1发送写命令即使能信号，以选通数据锁存器N_n。

④给计数器m的计数加1，同时向CPLD1发送电平数据，该电平数据中的高电平位与被选通数据锁存器N_n的输出管脚序号m一致。

⑤给计数器k的计数加1，同时向地址锁存器发送锁存命令和地址数据，向译码器2发送读命令即使能信号，以选通数据锁存器K_k。

⑥读取CPLD2上被选通数据锁存器K_k中全部输入管脚J_kj的电平数据并将这些数据存放到暂存数据表中。

⑦重复执行⑤、⑥步，直到计数器k的计数大于等于K。执行该步骤的目的是针对单片机发出的一条电平数据，而对CPLD2上的不同数据锁存器进行选通，从而可以获得汇流环与高电平对应的一个环路与所有电刷引线的状态关系。

⑧重复执行④～⑦步，直到计数器m的计数大于等于M。执行该步骤的目的是针对CPLD1上一个被选通的数据锁存器，分别将其8个输出管脚分别置高电平。

⑨重复执行③～⑧步，直到计数器n的计数大于等于N。该步骤为的是选通CPLD1上的所有数据锁存器N_n。

⑩判断暂存数据表中的电平数据，当CPLD1上某输出管脚M_nm为高电平时，若CPLD2上的全部输入管脚J_kj均为低电平，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路为断路，若只有与该输出管脚M_nm相对应的输入管脚J_kj为高电平，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路为通路，若高电平出现在其它一个输入管脚上，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路为短路。最终将判断结果反馈给操控计算机。

Claims

1.一种汇流环环路通断自动检测装置，包括单片机、操控计算机、地址锁存器、译码器1、译码器2、含有数据锁存器N_n的CPLD1和含有数据锁存器K_k的CPLD2，n＝1、2、3……、N，k＝1、2、3……、K，且N＝K；所述数据锁存器N_n带有输出管脚M_nm且m＝1、2、3……、M，所述数据锁存器K_k带有输入管脚J_kj且j＝1、2、3……、J，M＝J，被测汇流环的各环路引线按顺序与所述的输出管脚M_nm一一对应连接，被测汇流环的各电刷引线按同样的顺序与所述的输入管脚J_kj一一对应连接；所述地址锁存器根据所述单片机发出的地址锁存指令将单片机发出的地址数据锁存到自身输出端口而形成地址信号；所述译码器1根据所述单片机发出的写命令将所述地址锁存器输出的地址信号译成与所述数据锁存器N_n相对应的选通信号；所述译码器2根据所述单片机发出的读命令将所述地址锁存器输出的地址信号译成与所述数据锁存器K_k相对应的选通信号；所述CPLD1根据所述译码器1输出的选通信号选通对应的数据锁存器N_n，并将单片机发出的高电平数据写在被选通数据锁存器N_n的一个输出管脚M_nm上；所述CPLD2根据所述译码器2输出的选通信号选通对应的数据锁存器K_k；所述操控计算机内置显示界面模块和控制模块，显示界面模块含有按钮组和显示栏，显示栏包括基本信息栏和检测结果栏，控制模块根据相应的按钮命令完成以下功能：启动单片机运行；显示所述单片机回馈的测量结果，保存并输出测量信息汇总表；所述单片机的功能是：在不同时段向地址存储器发送锁存命令和针对不同数据锁存器N_n的地址数据，在针对同一条数据锁存器N_n的地址数据下向所述CPLD1发送针对不同输出管脚M_nm为高电平的电平数据；在针对一个输出管脚M_nm为高电平的电平数据下向地址存储器发送锁存命令和针对不同数据锁存器K_k的地址数据，在针对同一数据锁存器K_k的地址数据下读取被选通数据锁存器K_k上各输入管脚J_kj的电平数据并存入暂存数据表；比较所述暂存数据表中的数据，当某输出管脚M_nm为高电平时，若全部的所述输入管脚J_kj均为低电平，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路为断路，若只有与该输出管脚M_nm相对应的输入管脚J_kj为高电平，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路为通路，若高电平出现在其它输入管脚上，则判断与该输出管脚M_nm相连的汇流环环路与所述其它输入管脚相连环路之间为短路；将判断结果反馈给所述操控计算机。