CN104569830A - 一种航空蓄电池电压采集显示电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种航空蓄电池电压采集显示电路，主要由一航空蓄电池，一显示单元，一模拟信号采集模块及一电压采集模块组成。当所述航空蓄电池的开关启动端向所述电压采集模块的开关启动单元发出一启动指令，所述电压采集模块的模数转换单元获取所述模拟信号采集模块从所述航空蓄电池的电压检测端收集的一电压模拟量，并将其转换成一电压数字量，再通过所述电压采集模块的显示控制模块输送入所述显示单元显示。本发明的优点在于，结构简单，运行可靠，可多档位检测，彻底解决航空蓄电池与电压采集模块间的电气不隔离问题，并能通过改变显示单元亮度与操作面板亮度达到统一。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池领域，特别是一种航空蓄电池电压采集显示电路，用以检测并显示航空蓄电池的电压值。
背景技术
在安全性要求极高的现代社会，飞机对电源系统的安全性提出了越来越高的要求，飞机在起飞正常情况下，由发电机向用电设备供电，同时对蓄电池充电。发电机出故障时，改由蓄电池供电。一般飞机含有两个电池：一个是主电池，在主电源失效下应急供电；另一个是APU电池（Auxiliary Power Unit，辅助动力装置），为APU提供启动电力。因此，飞机起飞前飞机维护人员需要检测主蓄电池和APU蓄电池，一旦其中有蓄电池电压低于规定值，则达不到起飞条件。目前，检测蓄电池电压的方法主要还是通过人工量测，具体地说，技术人员使用电压仪表，将表棒与蓄电池的电池检测端接触，读取仪表的读数，进而得知其电压值以判断是否低于规定值。上述方法看似操作简单，其实不然，受飞机空间设计等因素影响，飞机的蓄电池往往被置于隐蔽位置或空间较小的地方，并且有的蓄电池还配有保温装置等其他电子设备，使得检测时活动空间很小，极其不便。
发明内容
本发明的目的是解决检测不便的问题，提供一种新型的航空蓄电池电压采集显示电路。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种航空蓄电池电压采集显示电路，其特征在于，包括，
一航空蓄电池，其具有一电压检测端和一开关启动端；
一显示单元；
一模拟信号采集模块，其与所述电压检测端电气连接；
一电压采集模块，其具有一模数转换单元、一开关启动单元和一显示控制单元，其中，所述模数转换单元与所述模拟信号采集模块电气连接，所述开关启动单元与所述开关启动端电气连接，所述显示控制单元分别与所述开关启动单元、所述模数转换单元及所述显示单元电气连接；
当所述开关启动端向所述开关启动单元发出一启动指令，所述模数转换单元获取所述模拟信号采集模块从所述电压检测端收集的一电压模拟量，并将其转换成一电压数字量，再通过所述显示控制模块输送入所述显示单元显示。
作为一种航空蓄电池电压采集显示电路的优选方案，所述航空蓄电池包括一主电池和一APU电池，其中，所述主电池具有一主电池电压检测端和一主电池开关启动端，所述APU电池具有一APU电池电压检测端和一APU电池开关启动端，所述主电池电压检测端与所述APU电池电压检测端对应有一电压检测端选择开关，所述电压检测端选择开关与所述光耦合器连接，所述主电池开关启动端与所述APU电池开关启动端对应有一开关启动端选择开关，所述开关启动端选择开关与诉讼所述开关启动端连接。进一步地，所述电压检测端选择开关与所述开关启动端选择开关为联动结构。
作为一种航空蓄电池电压采集显示电路的优选方案，所述显示单元为亮度可调节的显示器件。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：1、检测方便，安全可靠；2、采用高精度模拟光耦隔离，符合维护控制板与外部交联器件的电气隔离要求，同时保持了较高的精度；3、使用可调光的显示器件来显示电压，与操作面板亮度统一；4、开关联动，进行电压通道切换及关闭，模拟/数字信号同时采集。
附图说明
图1是本发明的外观示意图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
请参见图1和2，图中所示的是一种航空蓄电池电压采集显示电路，主要由一航空蓄电池，一显示单元，一模拟模拟信号采集模块及一电压采集模块组成。
所述显示单元为LED显示屏，主要为航空蓄电池状态提供提示作用，并按照航空规定采用绿色光源。字符点阵的显示亮度可变，以保证照明环境的一致性。显示单元内部采用PWM调光技术，有较好的光性能。
所述模拟信号采集模块为市售的芯片，其工作过程如下：分压、滤波、光耦、放大、再滤波。
1、分压：所述航空蓄电池电的压输入电压范围一般为（0-32V），大于下一级器件(0-2V)及所述电压采集模块的采样范围（0-3V），所以需要分压，以防止设备损坏。分压电阻采用同一系列0.1%精度合适功率的电阻，阻值选择既要低功率，又要小于下一级的输入阻抗。
2、滤波：0.1uf电容滤波抑制高频噪声干扰。
3、光耦：飞机机载设备对电气隔离的要求比较高，要求测量信号与测量电路电气上隔离，选择线性光耦传递模拟信号要求内部有较高的输入阻抗误差控制在0.1%以内。
4、放大：输出为差分电压不能直接输入所述电压采集模块，在中间加入差分放大器。差分电压转变为单端，进一步减少采样信号的输出阻抗。
5、再滤波：添加RC一阶滤波电路，减少信号传输的噪音。
所述电压采集模块为市售的DSP芯片，其具有一模数转换单元、一开关启动单元和一显示控制单元，所述显示控制单元分别与所述开关启动单元、所述模数转换单元及所述显示单元电气连接。所述模数转换单元可将采样到电压模拟信号变成数字信号，除以分压比例得到所述航空蓄电池的正确电压。所述开关启动采用开关低/开信号。电压值、开关状态、显示单元调光信号构成了所述显示控制单元的输入参数。所述显示控制单元通过串口和其它控制信号将相应的指令写入所述显示单元内部的寄存器，实现所述显示单元的开闭、字符显示和调光。
所述航空蓄电池包括一主电池和一APU电池，其中，所述主电池具有一主电池电压检测端和一主电池开关启动端，所述APU电池具有一APU电池电压检测端和一APU电池开关启动端，所述主电池电压检测端与所述APU电池电压检测端对应有一电压检测端选择开关，所述主电池开关启动端与所述APU电池开关启动端对应有一开关启动端选择开关。所述电压检测端选择开关与所述开关启动端选择开关为联动结构，可以进行电压通道的切换及关闭，模拟/数字信号同时采集。本实施例中，联动结构采用双刀三位旋转开关。请再参见图1，1位为主电池，2位为APU电池，OFF位为关闭（即开路状态）。所述旋钮开关置1位时，测量并显示所述主电池电压。置2位时，测量并显示所述APU电池电压。置OFF位时，显示单元关闭。与仅仅只有模拟量采集电路相比，添加一路单独OFF位，能够区分电压值“0”与“OFF”的关系。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种航空蓄电池电压采集显示电路，其特征在于，包括，
一航空蓄电池，其具有一电压检测端和一开关启动端；
一显示单元；
一模拟信号采集模块，其与所述电压检测端电气连接；
一电压采集模块，其具有一模数转换单元、一开关启动单元和一显示控制单元，其中，所述模数转换单元与所述模拟信号采集模块电气连接，所述开关启动单元与所述开关启动端电气连接，所述显示控制单元分别与所述开关启动单元、所述模数转换单元及所述显示单元电气连接；
当所述开关启动端向所述开关启动单元发出一启动指令，所述模数转换单元获取所述模拟信号采集模块从所述电压检测端收集的一电压模拟量，并将其转换成一电压数字量，再通过所述显示控制模块输送入所述显示单元显示。
2.根据权利要求1所述的一种航空蓄电池电压采集显示电路，其特征在于，所述航空蓄电池包括一主电池和一APU电池，其中，所述主电池具有一主电池电压检测端和一主电池开关启动端，所述APU电池具有一APU电池电压检测端和一APU电池开关启动端，所述主电池电压检测端与所述APU电池电压检测端对应有一电压检测端选择开关，所述电压检测端选择开关与所述光耦合器连接，所述主电池开关启动端与所述APU电池开关启动端对应有一开关启动端选择开关，所述开关启动端选择开关与诉讼所述开关启动端连接。
3.根据权利要求2所述的一种航空蓄电池电压采集显示电路，其特征在于，所述电压检测端选择开关与所述开关启动端选择开关为联动结构。
4.根据权利要求1所述的一种航空蓄电池电压采集显示电路，其特征在于，所述显示单元为亮度可调节的显示器件。
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