CN108828252A - 基于旋转变压器的炮管测速装置及方法 - Google Patents

基于旋转变压器的炮管测速装置及方法 Download PDF

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CN108828252A CN201810299291.7A CN201810299291A CN108828252A CN 108828252 A CN108828252 A CN 108828252A CN 201810299291 A CN201810299291 A CN 201810299291A CN 108828252 A CN108828252 A CN 108828252A
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侯润民
王经纬
侯远龙
高强
童仲志
项军
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds

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  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于旋转变压器的炮管测速装置及方法。该装置包括控制终端、下载通信模块、控制模块、通讯模块、旋转变压器、继电器和电源转换模块，其中控制终端用于设置控制参数，并根据旋转变压器反馈的测量结果分析炮管速度；所述下载通信模块用于下载控制终端的控制参数，并传输给控制模块；所述控制模块用于根据控制参数生成旋转变压器和继电器的控制指令；所述通讯模块用于实现控制模块和旋转变压器的信号交互，进行控制指令发送和测量结果反馈；所述继电器用于调整测速方向；所述旋转变压器用于测量火炮的角速度；所述电源转换模块用于实现电压转换，为控制模块和继电器供电。本发明降低了测速周期、提高了系统的自动化程度。

Description

基于旋转变压器的炮管测速装置及方法
技术领域
本发明涉及仪器设备测试技术，特别是涉及一种基于旋转变换器的炮管测速装置及方法。
背景技术
炮管角速度直接影响火炮首发命中率和射击反应时间。旋转变压器是角度位置传感器，在炮管角速度时经常会用到。但是旋转变压器信号处理比较复杂，容易存在信号丢失或者波动，导致基于旋转变压器的炮管测速系统测量精确度较低，测试周期较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于旋转变换器的炮管测速装置及方法，提高了炮管角速度测量精度和效率。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于旋转变压器的炮管测速装置，包括控制终端、下载通信模块、控制模块、通讯模块、旋转变压器、继电器和电源转换模块，其中控制终端用于设置控制参数，并根据旋转变压器反馈的测量结果分析炮管速度；所述下载通信模块用于下载控制终端的控制参数，并传输给控制模块；所述控制模块用于根据控制参数生成旋转变压器和继电器的控制指令；所述通讯模块用于实现控制模块和旋转变压器的信号交互，进行控制指令发送和测量结果反馈；所述继电器用于调整测速方向；所述旋转变压器用于测量火炮的位置，以确定火炮角速度；所述电源转换模块用于实现电压转换，为控制模块和继电器供电。
基于所述装置的测速方法，包括如下步骤：
步骤1、控制终端设置控制参数，包括电压、采样频率和测速方向，通过下载通信模块传输给控制模块；
步骤2、控制模块根据采样频率和测速方向，生成旋转变压器和继电器的控制指令，并通过通讯模块将旋转变压器控制指令传输给旋转变压器；
步骤3、继电器调整测速方向，旋转变压器测试该方向的火炮角速度，并通过通讯模块反馈给控制模块；
步骤4、控制模块根据火炮位置数据和采样周期计算火炮角速度，并传输给远程控制端保存、显示和打印。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：1)本发明采用旋转变压器，信号输出为数字信号，避免了模拟信号输出造成的信号的不稳定和缺失；2)本发明采用CAN通信作为旋转变压器数字信号的传输方式，采用CAN总线通信将旋转变压器采集的信号传输给控制终端，具有传输实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；3)本发明采用继电器作进行待测炮管四个测速方向的选择，可以按操作指令快速进行接通、断开。
附图说明
图1是本发明炮管测速装置的系统框图。
图2是本发明STM32芯片引脚外接图。
图3是本发明炮管测速装置测速方法的流程图。
图4是本发明测速功能界面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步说明本发明方案。
如图1所示，基于旋转变压器的炮管测速装置，包括控制终端、下载通信模块、控制模块、通讯模块、旋转变压器、继电器和电源转换模块，其中控制终端用于设置控制参数，并根据旋转变压器反馈的测量结果分析炮管速度；所述下载通信模块用于下载控制终端的控制参数，并传输给控制模块；所述控制模块用于根据控制参数生成旋转变压器和继电器的控制指令；所述通讯模块用于实现控制模块和旋转变压器的信号交互，进行控制指令发送和测量结果反馈；所述继电器用于调整测速方向；所述旋转变压器用于测量火炮的角速度；所述电源转换模块用于实现电压转换，为控制模块和继电器供电。
如图2所示，作为一种具体实施方式，所述控制模块包括芯片STM32F107VCT6、芯片MC1413、第一20芯双排插座J1、第二20芯双排插座J2和20针双排针JATG，所述通讯模块采用CAN收发芯片SN65HVD230，所述继电器采用HK4100F-DC5V-SHG，所述电源转换模块采用电平转换芯片74LVC4245，所述继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，其中：
所述芯片STM32F107VCT6的PB8引脚CANH_1接第一20芯双排插座J1的5脚，PB9引脚CANL_1接第一20芯双排插座J1的4脚，PB12引脚CANH_2接第一20芯双排插座J1的3脚，PB13引脚CANL_2接第一20芯双排插座J1的2脚；
所述第一20芯双排插座J1的6脚接+5V电；15,16,17脚接5V地；
所述第二20芯双排插座J2的18脚接24V地，19脚接24V电，3脚通过第二继电器连接在MC1413的16脚，实现功能为“左”，5脚通过第四继电器连接在MC1413的15脚，实现功能为“上”，2脚通过第一继电器连接在MC1413的14脚，实现功能为“右”，4脚通过第一继电器连接在MC1413的13脚，实现功能为“下”，10脚连接芯片STM32F107VCT6的第PA4脚，实现功能为“DA输出口1”，7脚连接芯片STM32F107VCT6的第PA5脚，实现功能为“DA输出口2”；
所述20针双排针JATG的4、6、8、10、12、14、16、18、20脚接地。
如图3所示，基于上述装置的测速方法，包括如下步骤：
步骤1、控制终端设置控制参数，包括电压、采样频率和测速方向，通过下载通信模块传输给控制模块；
步骤2、控制模块根据采样频率和测速方向，生成旋转变压器和继电器的控制指令，并通过通讯模块将旋转变压器控制指令传输给旋转变压器；
步骤3、继电器调整测速方向，旋转变压器测试该方向的火炮角速度，并通过通讯模块反馈给控制模块；
步骤4、控制模块将火炮角速度传输给远程控制端保存、显示和打印。
图4为控制终端用计算机功能界面，包括“开始”按钮、“调炮”按钮、“调炮停止”按钮、“电压清零”按钮、“清空”按钮、“炮管复位”按钮。此外，在左下角“文件”菜单中还有“保存”、“打印”功能。测速前需设置电压，测速方向，采样频率。点击按钮“开始”测试CAN总线连接是否正常。如果操作正常，点击按钮“调炮”启动测速设备，读取通过CAN总线传输的角速度数据，并绘制成图像。

Claims (3)

1.一种基于旋转变压器的炮管测速装置，其特征在于，包括控制终端、下载通信模块、控制模块、通讯模块、旋转变压器、继电器和电源转换模块，其中控制终端用于设置控制参数，并根据旋转变压器反馈的测量结果分析炮管速度；所述下载通信模块用于下载控制终端的控制参数，并传输给控制模块；所述控制模块用于根据控制参数生成旋转变压器和继电器的控制指令；所述通讯模块用于实现控制模块和旋转变压器的信号交互，进行控制指令发送和测量结果反馈；所述继电器用于调整测速方向；所述旋转变压器用于测量火炮的位置，以确定火炮角速度；所述电源转换模块用于实现电压转换，为控制模块和继电器供电。
2.根据权利要求1所述的炮管测速装置，其特征在于，所述控制模块包括芯片STM32F107VCT6、芯片MC1413、第一20芯双排插座J1、第二20芯双排插座J2和20针双排针JATG，所述通讯模块采用CAN收发芯片SN65HVD230，所述继电器采用HK4100F-DC5V-SHG，所述电源转换模块采用电平转换芯片74LVC4245，所述继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，其中：
所述芯片STM32F107VCT6的PB8引脚CANH_1接第一20芯双排插座J1的5脚，PB9引脚CANL_1接第一20芯双排插座J1的4脚，PB12引脚CANH_2接第一20芯双排插座J1的3脚，PB13引脚CANL_2接第一20芯双排插座J1的2脚；
所述第一20芯双排插座J1的6脚接+5V电；15,16,17脚接5V地；
所述第二20芯双排插座J2的18脚接24V地，19脚接24V电，3脚通过第二继电器连接在MC1413的16脚，实现功能为“左”，5脚通过第四继电器连接在MC1413的15脚，实现功能为“上”，2脚通过第一继电器连接在MC1413的14脚，实现功能为“右”，4脚通过第一继电器连接在MC1413的13脚，实现功能为“下”，10脚连接芯片STM32F107VCT6的第PA4脚，实现功能为“DA输出口1”，7脚连接芯片STM32F107VCT6的第PA5脚，实现功能为“DA输出口2”；
所述20针双排针JATG的4、6、8、10、12、14、16、18、20脚接地。
3.基于权利要求1-2任意一项所述装置的测速方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、控制终端设置控制参数，包括电压、采样频率和测速方向，通过下载通信模块传输给控制模块；
步骤2、控制模块根据采样频率和测速方向，生成旋转变压器和继电器的控制指令，并通过通讯模块将旋转变压器控制指令传输给旋转变压器；
步骤3、继电器调整测速方向，旋转变压器测试该方向的火炮位置数据，并通过通讯模块反馈给控制模块；
步骤4、控制模块根据火炮位置数据和采样周期计算火炮角速度，并传输给远程控制端保存、显示和打印。
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