CN103954871A - 一种t/r组件调试仪故障报警电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种T/R组件调试仪故障报警电路，包括电源控制模块、报警电路、提示灯和单片机模块，电源控制模块包括AC转DC模块、第一功率电阻、第一MOS开关、稳压芯片模块、第二功率电阻和第二MOS开关，通过单片机模块对电源电路定时进行AD采样，时刻检测电源电路的工作情况，以便及时发现问题，提醒使用者，防止损坏T/R组件，造成损失；同时对电源电路的输出端电压进行检测，一旦电路出现电压过大，易出现烧毁T/R组件的情况时，报警电路立即进行报警，并切断整个电路的电源输出，保护仪器的同时保护T/R组件；本发明采用两种检测报警措施，对T/R组件调试仪和T/R组件进行双重保护，及时发现问题，并做出有效的处理。
Description
技术领域
本发明属于T/R组件测试技术领域，具体涉及一种T/R组件调试仪故障报警电路。
背景技术
在通讯技术日益发展的今天，雷达成为了至关重要的工具之一，现有的雷达以相控阵雷达应用最为广泛，相控阵雷达又分为有源和无源i昂中，有源相控阵雷达的每个辐射器都配装一个发射/接收组件，即T/R组件，每一个组件都能自己产生、接收电磁波、因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。
有源相控阵雷达采用了T/R收发组件提高了雷达的灵敏性和探测距离，降低了雷达对电源的要求，增强了雷达的可靠性。在同样能够执行多个功能的情况下，有源相控阵雷达在极短时间内灵活切换的功能得到了增强，从而被视为未来舰载雷达的主流。
有源相控阵雷达采用数量众多的发射/接收模块，每个辐射器都是一个发射/接收模块，每一个辐射器都自己产生和接收电波，而无源相控阵雷达只有一个中央发射机和接收机，发色的能量由计算机分配到天线上的每一个辐射器；有源相控阵雷达采用电扫描方式，波束指向非常灵活、迅速；一个雷达可同时形成多个独立波束，同时实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能；多目标接站能力强，能同时监视、跟踪多个目标；抗干扰性能好、另外，相控阵雷达的可靠性高，即使少量的发射/接收模块失效仍能正常工作。
T/R是Transmitter and Receiver的缩写，发射/接收组件简称为T/R组件。T/R组件通常意义下是指一个无线收发系统中视频与天线之间的部分，即T/R组件一端接天线，一端接中视频处理单元就构成一个无线收发系统。
有源相控阵雷达技术是当今雷达的主流技术。随着科技的不断发展，我们对其核心部件T/R组件在体积和电性能及可靠性方面提出了更高的要求。T/R组件是有源相控阵雷达的核心。在雷达系统中，因此一部雷达内有数千甚至上万个T/R组件。
T/R组件在有源相控阵雷达的重要作用体现了T/R组件其性能的重要性，雷达在探测工作中可有效的对信号或者目标进行探测或跟踪，已成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展和科学研究，所以在有源相控阵雷达中，保证T/R组件的正常工作是保证有源相控阵雷达的精确探测工作，而T/R组件性能的优劣在一定程度上取决于测试工作的准确性。
现有的T/R组件测试或调试仪器所用到的主要仪器有网络分析仪、频谱分析仪、信号源、噪声分析仪、稳压源等仪器，稳压源为T/R组件提供测试所需要的电压，网络分析仪或者信号源为T/R组件提供测试信号，T/R组件在进行调试时，同时需要很多测试仪器的配合，现有的T/R组件调试仪没有自带的供电电源模块，而T/R组件需要直流电源的提供，现有的T/R组件调试就需要额外的电压源为T/R组件提供电压，虽然现有的T/R组件调试仪带有故障检测功能，但是都是基于对输入后的电压、电流进行检测，无法检测外部电压源的供电情况，也就无法精确的找到发生故障的位置，T/R组件在测试时需要时刻对测试仪器的内部电压、电流情况进行及时的检测，以便随时发现问题，当电压或者电流过大时，T/R组件容易烧毁且不能再使用，而一个T/R组件的造价非常昂贵，一旦损坏或烧毁，将会造成无法挽回的损失，当出现欠压或者欠流的情况下，T/R组件在测试时就会出现性能异常的情况，而如果测试仪器内没有检测或者报警部分进行及时的提醒，使用者就需要对仪器和T/R组件本身进行全面的检查，不但不易查找出问题，而且容易延误T/R组件的测试时间，这些都不利于T/R组件的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种T/R组件调试仪故障报警电路，通过单片机模块对电源电路定时进行AD采样，时刻检测电源电路的工作情况，以便及时发现问题，提醒使用者，防止损坏T/R组件，造成损失；同时对电源电路的输出端电压进行检测，一旦电路出现电压过大，易出现烧毁T/R组件的情况时，报警电路立即进行报警，并切断整个电路的电源输出，保护仪器的同时保护T/R组件；本发明采用两种检测报警措施，对T/R组件调试仪和T/R组件进行双重保护，及时发现问题，并做出有效的处理。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种T/R组件调试仪故障报警电路，包括电源控制模块、报警电路、提示灯和单片机模块，电源控制模块包括AC转DC模块、第一功率电阻、第一MOS开关、稳压芯片模块、第二功率电阻和第二MOS开关；
AC转DC模块、第一功率电阻、第一MOS开关、稳压芯片模块、第二功率电阻和第二MOS开关依次相连；
报警电路包括运算放大器、比较器、与非门和报警器，其中，比较器的一个输入端与运算放大器的输出端相连，比较器的另一个输入端设置比较电压，比较器的输入端与与非门的输入端相连，与非门的输出端连接报警器；
AC转DC模块与第一功率电阻之间设有第一AD采样点，第一功率电阻与第一MOS开关之间设有第二AD采样点，稳压芯片模块与第二功率电阻之间设有第三AD采样点，第三功率电阻与第二MOS开关之间设有第四AD采样点，运算放大器的两个输入端分别与第三AD采样点和第四AD采样点相连；
单片机模块通过DA控制模块与稳压芯片模块相连，单片机模块还分别与第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点、第四AD采样点和提示灯相连；
AC转DC模块与外接交流电源相连，将外接交流电源转换为源直流电源后输出到第一MOS开关，源直流电源经过第一MOS开关输入稳压芯片模块，稳压芯片模块将源直流电源分压生成T/R组件所需要的电压，稳压芯片模块产生的电压经过第二MOS开关输出；
单片机模块通过DA控制内部的基准电压控制稳压芯片模块的分压，同时单片机模块采集第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点和第四AD采样点的电流值，单片机模块通过内设的程序根据第一功率电阻和第二功率电阻的阻值计算出第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点和第四AD采样点处的电流值和电压值，并与其内部的标准值进行比较判断，采样的电压值和电流值超出了单片机模块内部预设的误差范围，单片机模块驱动提示灯点亮，进行故障报警；
同时运算放大器的两个输入端分别采集第三AD采样点和第四AD采样点的采样值，计算出该处的电压值，并与比较器内部预设的比较电压的值进行比较，比较器的比较结果经过输出端送入与非门，当电路出现故障时，与非门输出高电平驱动报警器进行报警。作为本发明的进一步优化方案，所述电源模块包含有AD-DA模块，AD-DA模块的输入端为外接电源，所述AD-DA模块的输出端与单片机相连，单片机对AD-DA模块的输出端进行AD采样，检测AD-DA模块的输入端电压的异常。
作为本发明的进一步优化方案，所述单片机模块每隔10ms进行一次AD采样。
作为本发明的进一步优化方案，所述电源控制模块中的稳压芯片的型号为LT1963。
作为本发明的进一步优化方案，所述DA控制的基准电压范围为0-2.5V。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
第一、 本发明通过单片机模块对电源电路多个采样点定时进行AD采样，时刻检测电源电路的工作情况，以便及时发现问题，提醒使用者，防止损坏T/R组件，造成损失；
第二、 本发明对电源电路的输出端电压进行检测，一旦电路出现电压过大，易出现烧毁T/R组件的情况时，报警电路立即进行报警，并切断整个电路的电源输出，保护仪器的同时保护T/R组件；
第三、 本发明采用两种检测报警措施，对T/R组件调试仪和T/R组件进行双重保护，及时发现问题，并做出有效的处理。
附图说明
图1、本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明公开一种T/R组件调试仪故障报警电路，如图1所示，一种T/R组件调试仪故障报警电路，包括电源控制模块、报警电路、提示灯和单片机模块，电源控制模块包括AC转DC模块、第一功率电阻、第一MOS开关、稳压芯片模块、第二功率电阻和第二MOS开关。
AC转DC模块、第一功率电阻、第一MOS开关、稳压芯片模块、第二功率电阻和第二MOS开关依次相连。
报警电路包括运算放大器、比较器、与非门和报警器，其中，比较器的一个输入端与运算放大器的输出端相连，比较器的另一个输入端设置比较电压，用于和运算放大器输出端的电压进行比较，比较器的输入端与与非门的输入端相连，与非门的输出端连接报警器。
AC转DC模块与第一功率电阻之间设有第一AD采样点，第一功率电阻与第一MOS开关之间设有第二AD采样点，稳压芯片模块与第二功率电阻之间设有第三AD采样点，第三功率电阻与第二MOS开关之间设有第四AD采样点，运算放大器的两个输入端分别与第三AD采样点和第四AD采样点相连。
单片机模块通过DA控制模块与稳压芯片模块相连，DA控制内设有基准电压，用以控制稳压芯片模块输出电压的产生，单片机模块还分别与第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点、第四AD采样点和提示灯相连。
AC转DC模块与外接交流电源相连，将外接交流电源转换为源直流电源后输出到第一MOS开关，源直流电源经过第一MOS开关输入稳压芯片模块，稳压芯片模块将源直流电源分压生成T/R组件所需要的电压，稳压芯片模块产生的电压经过第二MOS开关输出。
单片机模块通过DA控制内部的基准电压控制稳压芯片模块产生T/R组件测试所需要的分压，同时单片机模块采集第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点和第四AD采样点的电流值，单片机模块通过内设的程序根据第一功率电阻和第二功率电阻的阻值计算出第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点和第四AD采样点处的电流值和电压值，并与其内部设定的标准值进行比较判断，采样的电压值和电流值超出了单片机模块内部预设的误差范围，单片机模块驱动提示灯点亮，进行故障报警。
同时运算放大器的两个输入端分别采集第三AD采样点和第四AD采样点的电流采样值，运算放大器通过得到的电流采样值，计算出该处的电压值，并与比较器内部预设的比较电压的值进行比较，比较器的比较结果经过输出端送入与非门，当电路出现故障时，与非门输出高电平驱动报警器进行报警。
作为本发明的进一步优化方案，所述单片机模块对各个采样点每隔10ms进行一次AD采样，单片机模块通过对各个采样点的AD采样，时刻检测各个采样点的电压和电流情况，以便及时发现问题，进行报警处理，不但可以有效的保护T/R组件调试仪和正在测试的T/R组件的安全，还可以准确的发现检测过程中的问题，减少了查找问题的繁琐和过程。
作为本发明的进一步优化方案，所述电源控制模块中的稳压芯片的型号为LT1963，采用稳压芯片不但可以得到稳定的电压，而且还可以降低整个电路的功耗，并且可以升压，可以温流；采用稳压芯片可以降低发热，稳压芯片的体积小，重量轻，可以减少整个电路的体积，有利于集成化，小型化的实现。
作为本发明的进一步优化方案，所述DA控制的基准电压范围为0-2.5V，DA控制内设置的基准电压可有效的保证电压控制模块输出的电压的准确性，减少输出电压的误差，保证测试的准确性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围。凡是按照本发明提出的技术思想，以及在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (4)
1.一种T/R组件调试仪故障报警电路，其特征在于：包括电源控制模块、报警电路、提示灯和单片机模块，电源控制模块包括AC转DC模块、第一功率电阻、第一MOS开关、稳压芯片模块、第二功率电阻和第二MOS开关；
AC转DC模块、第一功率电阻、第一MOS开关、稳压芯片模块、第二功率电阻和第二MOS开关依次相连；
报警电路包括运算放大器、比较器、与非门和报警器，其中，比较器的一个输入端与运算放大器的输出端相连，比较器的另一个输入端设置比较电压，比较器的输入端与与非门的输入端相连，与非门的输出端连接报警器；
AC转DC模块与第一功率电阻之间设有第一AD采样点，第一功率电阻与第一MOS开关之间设有第二AD采样点，稳压芯片模块与第二功率电阻之间设有第三AD采样点，第三功率电阻与第二MOS开关之间设有第四AD采样点，运算放大器的两个输入端分别与第三AD采样点和第四AD采样点相连；
单片机模块通过DA控制模块与稳压芯片模块相连，单片机模块还分别与第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点、第四AD采样点和提示灯相连；
AC转DC模块与外接交流电源相连，将外接交流电源转换为源直流电源后输出到第一MOS开关，源直流电源经过第一MOS开关输入稳压芯片模块，稳压芯片模块将源直流电源分压生成T/R组件所需要的电压，稳压芯片模块产生的电压经过第二MOS开关输出；
单片机模块通过DA控制内部的基准电压控制稳压芯片模块的分压，同时单片机模块采集第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点和第四AD采样点的电流值，单片机模块通过内设的程序根据第一功率电阻和第二功率电阻的阻值计算出第一AD采样点、第二AD采样点、第三AD采样点和第四AD采样点处的电流值和电压值，并与其内部的标准值进行比较判断，采样的电压值和电流值超出了单片机模块内部预设的误差范围，单片机模块驱动提示灯点亮，进行故障报警；
同时运算放大器的两个输入端分别采集第三AD采样点和第四AD采样点的采样值，计算出该处的电压值，并与比较器内部预设的比较电压的值进行比较，比较器的比较结果经过输出端送入与非门，当电路出现故障时，与非门输出高电平驱动报警器进行报警。
2.如权利要求1所述的一种T/R组件调试仪故障报警电路，其特征在于：所述单片机模块每隔10ms进行一次AD采样。
3.如权利要求1所述的一种T/R组件调试仪故障报警电路，其特征在于：所述电源控制模块中的稳压芯片的型号为LT1963。
4.如权利要求1所述的一种T/R组件调试仪故障报警电路，其特征在于：所述DA控制的基准电压范围为0-2.5V。
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