CN106597977A - 一种测量迎角传感器输出信号的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明一种测量迎角传感器输出信号的电路属于迎角传感器技术领域，涉及一种测量迎角传感器输出信号的电路。所述电路包括RVDT负载电路，交直流转换电路、模数采集模块、可编程控制器和触摸屏电路。其中，RVDT负载电路将迎角传感器的风标角度信号转换成比例的交流电压信号。交直流转换电路将RVDT负载电路转换成直流电压信号。模数采集模块采集交直流转换电路输出的直流电压信号，转换成数字信号。可编程控制器通过程序控制模数采集模块采集信号并进行计算和处理，输出信号送触摸屏，触摸屏显示信号。该电路能够对交流信号进行直流转换，可实现迎角和值电压信号实时显示，实现对迎角传感器进行准确实时测量和故障实时监测。

Description

一种测量迎角传感器输出信号的电路
技术领域
本发明一种测量迎角传感器输出信号的电路属于迎角传感器技术领域，涉及一种测量迎角传感器输出信号的电路；
背景技术
迎角气动部件是一个质量平衡式风标，如果它的楔形截面的对称线平行于气流的方向，则作用于风标上下的两个面上的气动力相等，作用于转轴上的力矩为零，风标则停留在此平衡位置(见图2)；
如果飞机轴线相对于气流的方向发生改变，则风标的楔形截面的对称线将不平行于气流的方向，此时作用于风标上下两个面上的气动力不再相等，形成一个转矩，迫使风标绕轴转动，直至其截面的对称线重新平行于气流的方向时为止(见图3)；
迎角传感器的旋转式风标有跟踪气流方向的能力；风标的偏转带动双余度旋转变压器转动，通过双余度旋转变压器输出与转角成正比的迎角电压信号和用于迎角传感器稳定的和值电压信号；迎角电压信号可以用来判断迎角信号的准确性，和值电压信号用于对迎角传感器进行自检以判断迎角传感器的好坏；
现有测量迎角传感器输出信号电路是先通过RVDT负载电路检测出迎角信号，然后通过数字多用表显示输出信号；该测量只能实时显示迎角传感器的迎角电压信号，不能实时显示和值电压信号，因而不能对迎角传感器进行故障实时监测；
由于RVDT负载电路输出的信号为2400Hz的交流电压信号，为此采用AD637交直流转换器进行信号的交直流转换，便于PLC程序控制器进行采样和计算，实现信号实时显示；
发明内容
本发明的目的是：提出一种能够对交流信号进行直流转换、实时监测显示的测量迎角传感器输出信号的电路；
本发明的技术方案是：一种测量迎角传感器输出信号的电路，其特征是，所述电路包括RVDT负载电路，交直流转换电路、模数采集模块、可编程控制器和触摸屏；
其中，所述RVDT负载电路包括电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8，运算放大器N1，电阻一R1的一脚接地，电阻一R1另一脚分别接电阻三R3的一脚和运算放大器N1的2脚，电阻三R3的另一脚接运算放大器N1的1脚，电阻二R2的一脚接RVDT的C脚，电阻二R2另一脚分别接电阻四R4的一脚和运算放大器N1的3脚，电阻四R4另一脚接地，电阻五R5的一脚接地，电阻五R5另一脚分别接电阻七R7的一脚和运算放大器N1的6脚，电阻七R7的另一脚接运算放大器N1的7脚，电阻六R6的一脚接RVDT的V脚，电阻六R6另一脚分别接电阻八R8的一脚和运算放大器N1的5脚，电阻八R8另一脚接地，RVDT的U脚接地，运算放大器N1的4脚接直流+15V，运算放大器N1的11脚接直流-15V，RVDT的A、B脚接交流电源16V/2400Hz；
所述交直流转换电路包括电阻九R9、电阻十R10、电阻十三R13、电阻十四R14，电位器一R11、电位器二R12、电位器三R15、电位器四R16、电容一C1、电容二C2和交直流转换器一N2、交直流转换器二N3，电阻十R10的一脚接运算放大器N1的1脚，电阻十R10的另一脚接交直流转换器一N2的13脚，电阻九R9的一脚接交直流转换器一N2的4脚，电阻九R9的另一脚接电位器一R11的中心触头，电位器一R11的两端分别接直流+15V和-15V，电位器二R12的两端分别接交直流转换器一N2的6脚和9脚，电位器二R12的中心触头接交直流转换器一N2的9脚，电容一C1的正极接交直流转换器一N2的9脚，电容一C1的负极接交直流转换器一N2的8脚，交直流转换器一N2的11脚接直流+15V，交直流转换器一N2的10脚接直流-15V，交直流转换器一N2的1脚和3脚同时接地，电阻十三R13的一脚接运算放大器N1的7脚，电阻十三R13的另一脚接交直流转换器二N3的13脚，电阻十四R14的一脚接交直流转换器二N3的4脚，电阻十四R14的另一脚接电位器三R15的中心触头，电位器三R15的两端分别接直流+15V和-15V，电位器四R16的两端分别接交直流转换器二N3的6脚和9脚，电位器四R16的中心触头接交直流转换器二N3的9脚，电容二C2的正极接交直流转换器二N3的9脚，电容二C2的负极接交直流转换器二N3的8脚，交直流转换器二N3的11脚接直流+15V，交直流转换器二N3的10脚接直流-15V，交直流转换器二N3的1脚和3脚同时接地；
所述模数采集模块FX2N-8AD通过总线与PLC连接，模数采集模块的ⅠV+脚接交直流转换器一N2的9脚，模数采集模块的ⅡV+脚接交直流转换器二N3的9脚；
所述可编程控制器PLC通过总线分别与模数采集模块FX2N-8AD和触摸屏DOP-B07S211连接，可编程控制器PLC的L、N脚分别接220V/50Hz电源的L、N脚；
所述触摸屏DOP-B07S211通过总线与可编程控制器PLC连接，触摸屏DOP-B07S211的+24V脚接直流+24V电源，-24V脚接直流-24V电源。
所述交直流转换器一(N2)和交直流转换器二(N3)采用AD637JQ。
本发明的优点是：本发明测量迎角传感器输出信号的电路对RVDT负载电路、交直流转换电路、模数转换电路和控制显示电路进行了全新的设计，并采用AD637JQ作为交直流转换器，将2400Hz的交流电压信号转换成直流信号，便于PLC程序控制器进行采样和计算，实现信号实时显示；另外，该电路将信号的转换、采集、控制和显示进行了集成，减少了测量设备；
附图说明
图1是本发明的电路示意图；
图2是本发明的风标平行于气流的方向示意图；
图3是本发明的风标不平行于气流的方向图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明，如图1-3所示：
一种测量迎角传感器输出信号的电路，所述电路包括RVDT负载电路，交直流转换电路、模数采集模块、可编程控制器和触摸屏。
其中，所述RVDT负载电路包括电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8，运算放大器N1，电阻一R1的一脚接地，电阻一R1另一脚分别接电阻三R3的一脚和运算放大器N1的2脚，电阻三R3的另一脚接运算放大器N1的1脚，电阻二R2的一脚接RVDT的C脚，电阻二R2另一脚分别接电阻四R4的一脚和运算放大器N1的3脚，电阻四R4另一脚接地，电阻五R5的一脚接地，电阻五R5另一脚分别接电阻七R7的一脚和运算放大器N1的6脚，电阻七R7的另一脚接运算放大器N1的7脚，电阻六R6的一脚接RVDT的V脚，电阻六R6另一脚分别接电阻八R8的一脚和运算放大器N1的5脚，电阻八R8另一脚接地，RVDT的U脚接地，运算放大器N1的4脚接直流+15V，运算放大器N1的11脚接直流-15V，RVDT的A、B脚接交流电源16V/2400Hz；
所述交直流转换电路包括电阻九R9、电阻十R10、电阻十三R13、电阻十四R14，电位器一R11、电位器二R12、电位器三R15、电位器四R16、电容一C1、电容二C2和交直流转换器一N2、交直流转换器二N3，电阻十R10的一脚接运算放大器N1的1脚，电阻十R10的另一脚接交直流转换器一N2的13脚，电阻九R9的一脚接交直流转换器一N2的4脚，电阻九R9的另一脚接电位器一R11的中心触头，电位器一R11的两端分别接直流+15V和-15V，电位器二R12的两端分别接交直流转换器一N2的6脚和9脚，电位器二R12的中心触头接交直流转换器一N2的9脚，电容一C1的正极接交直流转换器一N2的9脚，电容一C1的负极接交直流转换器一N2的8脚，交直流转换器一N2的11脚接直流+15V，交直流转换器一N2的10脚接直流-15V，交直流转换器一N2的1脚和3脚同时接地，电阻十三R13的一脚接运算放大器N1的7脚，电阻十三R13的另一脚接交直流转换器二N3的13脚，电阻十四R14的一脚接交直流转换器二N3的4脚，电阻十四R14的另一脚接电位器三R15的中心触头，电位器三R15的两端分别接直流+15V和-15V，电位器四R16的两端分别接交直流转换器二N3的6脚和9脚，电位器四R16的中心触头接交直流转换器二N3的9脚，电容二C2的正极接交直流转换器二N3的9脚，电容二C2的负极接交直流转换器二N3的8脚，交直流转换器二N3的11脚接直流+15V，交直流转换器二N3的10脚接直流-15V，交直流转换器二N3的1脚和3脚同时接地；
所述模数采集模块FX2N-8AD通过总线与PLC连接，模数采集模块的ⅠV+脚接交直流转换器一N2的9脚，模数采集模块的ⅡV+脚接交直流转换器二N3的9脚；
所述可编程控制器PLC通过总线分别与模数采集模块FX2N-8AD和触摸屏DOP-B07S211连接，可编程控制器PLC的L、N脚分别接220V/50Hz电源的L、N脚；
所述触摸屏DOP-B07S211通过总线与可编程控制器PLC连接，触摸屏DOP-B07S211的+24V脚接直流+24V电源，-24V脚接直流-24V电源。
所述交直流转换器一N2和交直流转换器二N3采用AD637JQ。
本实施例中，图1中RVDT负载电路将迎角信号转换成比例的2400Hz交流电压信号；交直流转换电路把RVDT负载电路输出的交流电压信号转换成直流电压信号；模数转换模块采集直流电压信号并转化成数字信号；可编程控制器对控制模数转换模块采集信号并对数字信号进行计算；触摸屏显示迎角信号和和值电压信号，并提供触摸控制画面，实时显示迎角传感器的迎角电压信号和值电压信号，实现对迎角传感器进行准确实时测量和故障实时监测；
实施例一
RVDT负载电路的电阻一(R1)、电阻二(R2)、电阻三(R3)、电阻四(R4)、电阻五(R5)、电阻六(R6)、电阻七(R7)、电阻八(R8)均采用阻值为20KΩ，功率为0.25W普通电阻，运算放大器(N1)采用四运算放大器LM148。
交直流转换模块的交直流转换器一N2和交直流转换器二N3采用AD637JQ，电阻九(R9)、电阻十四(R14)均采用阻值为1MΩ，功率为0.25W普通电阻；电位器一(R11)、电位器三(R15)均采用总电阻50K、功率为0.25W电位器；电位器二(R12)、电位器四(R16)均采用总电阻1K、功率为0.25W电位器；电容一(C1)、电容二(C2)均采用10μF/50V钽电容。
模数采集模块采用FX2N-8AD。
可编程控制器PLC采用FX3U-32MR/ES-A。
触摸屏采用DOP-B07S211。

Claims (2)

1.一种测量迎角传感器输出信号的电路，其特征是，所述电路包括RVDT负载电路，交直流转换电路、模数采集模块、可编程控制器和触摸屏；
其中，所述RVDT负载电路包括电阻一(R1)、电阻二(R2)、电阻三(R3)、电阻四(R4)、电阻五(R5)、电阻六(R6)、电阻七(R7)、电阻八(R8)，运算放大器(N1)，电阻一(R1)的一脚接地，电阻一(R1)另一脚分别接电阻三(R3)的一脚和运算放大器(N1)的2脚，电阻三(R3)的另一脚接运算放大器(N1)的1脚，电阻二(R2)的一脚接RVDT的C脚，电阻二(R2)另一脚分别接电阻四(R4)的一脚和运算放大器(N1)的3脚，电阻四(R4)另一脚接地，电阻五(R5)的一脚接地，电阻五(R5)另一脚分别接电阻七(R7)的一脚和运算放大器(N1)的6脚，电阻七(R7)的另一脚接运算放大器(N1)的7脚，电阻六(R6)的一脚接RVDT的V脚，电阻六(R6)另一脚分别接电阻八(R8)的一脚和运算放大器(N1)的5脚，电阻八(R8)另一脚接地，RVDT的U脚接地，运算放大器(N1)的4脚接直流+15V，运算放大器(N1)的11脚接直流-15V，RVDT的A、B脚接交流电源16V/2400Hz；
所述交直流转换电路包括电阻九(R9)、电阻十(R10)、电阻十三(R13)、电阻十四(R14)，电位器一(R11)、电位器二(R12)、电位器三(R15)、电位器四(R16)、电容一(C1)、电容二(C2)和交直流转换器一(N2)、交直流转换器二(N3)，电阻十(R10)的一脚接运算放大器(N1)的1脚，电阻十(R10)的另一脚接交直流转换器一(N2)的13脚，电阻九(R9)的一脚接交直流转换器一(N2)的4脚，电阻九(R9)的另一脚接电位器一(R11)的中心触头，电位器一(R11)的两端分别接直流+15V和-15V，电位器二(R12)的两端分别接交直流转换器一(N2)的6脚和9脚，电位器二(R12)的中心触头接交直流转换器一(N2)的9脚，电容一(C1)的正极接交直流转换器一(N2)的9脚，电容一(C1)的负极接交直流转换器一(N2)的8脚，交直流转换器一(N2)的11脚接直流+15V，交直流转换器一(N2)的10脚接直流-15V，交直流转换器一(N2)的1脚和3脚同时接地，电阻十三(R13)的一脚接运算放大器(N1)的7脚，电阻十三(R13)的另一脚接交直流转换器二(N3)的13脚，电阻十四(R14)的一脚接交直流转换器二(N3)的4脚，电阻十四(R14)的另一脚接电位器三(R15)的中心触头，电位器三(R15)的两端分别接直流+15V和-15V，电位器四(R16)的两端分别接交直流转换器二(N3)的6脚和9脚，电位器四(R16)的中心触头接交直流转换器二(N3)的9脚，电容二(C2)的正极接交直流转换器二(N3)的9脚，电容二(C2)的负极接交直流转换器二(N3)的8脚，交直流转换器二(N3)的11脚接直流+15V，交直流转换器二(N3)的10脚接直流-15V，交直流转换器二(N3)的1脚和3脚同时接地；
所述模数采集模块FX2N-8AD通过总线与PLC连接，模数采集模块的ⅠV+脚接交直流转换器一(N2)的9脚，模数采集模块的ⅡV+脚接交直流转换器二(N3)的9脚；
所述可编程控制器PLC通过总线分别与模数采集模块FX2N-8AD和触摸屏DOP-B07S211连接，可编程控制器PLC的L、N脚分别接220V/50Hz电源的L、N脚；
所述触摸屏DOP-B07S211通过总线与可编程控制器PLC连接，触摸屏DOP-B07S211的+24V脚接直流+24V电源，-24V脚接直流-24V电源。
2.根据权利要求1所述的测量迎角传感器输出信号的电路，其特征是，所述交直流转换器一(N2)和交直流转换器二(N3)采用AD637JQ。
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