CN110673064A - 适用于磁场测试的操作指示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于磁场测试的操作指示装置，包括：磁东调节操作指示板、无磁转台角度显示板、无磁转台、角编码器、数字I/O卡部件、控制盒部件以及磁传感器部件；磁东调节操作指示板与磁传感器部件相连，磁东调节操作指示板与控制盒部件相连接，控制盒部件与数字I/O卡部件相连接，数字I/O卡部件能够输出高电平或者低电平至控制盒部件；无磁转台角度显示板与控制盒部件相互连接，数字I/O卡部件与角编码器相连接，数字I/O卡部件能够接收角编码器输出的角度信息。本发明采用磁东调节操作指示板及无磁转台角度显示板上的LED灯在测量磁场的操作人员和测控人员之间传递信息并提示操作。
Description
技术领域
本发明涉及自动化测试技术领域，具体地，涉及适用于磁场测试的操作指示装置，尤其是一种磁东调节操作指示及无磁转台角度显示装置。
背景技术
在磁场测试，尤其是使用近场法测试航天器磁矩时，为了避免电磁干扰，操作人员、试件、传感器等位于无磁厂房内；测控人员与测试设备位于测控间，测控间与无磁厂房相互独立。然而实际测试时，需要进行磁传感器的磁东调节，并在无磁转台不同角度下对试件进行测试，这些操作都需要操作人员与测控人员的互动。操作人员调节传感器磁东依赖于测控人员通知；测控人员需要根据磁东调节结果向操作人员发出指令，并根据无磁转台的角度进行不同角度的测量。由于无磁厂房的磁场环境要求严格，无法安置显示屏、麦克风等常见但会产生磁场的人机交互装备，目前操作时紧靠约定手势、口头大声通知等方式作为联络。这种方法不仅对操作人员和测控人员的配合熟练程度要求很高，同时效率低下，容易造成误操作。
专利文献CN104374193B公开了一种牙科炉设置有指示及控制装置，该装置含有指示区域且设计为用于借助多菜单层面的分层式菜单结构实现对牙科炉的菜单控制操作。该指示区域被设计为触摸感应式，上面设有用于显示信息的信息条，该信息条占满了指示区域的整条宽边一侧。在该信息条的下方为主要显示区，用于指示某一菜单的相互并排和/或上下重叠排列的、可以触摸选取的选择框。在该主要显示区的下方设有导航条，该导航条上设置有用于菜单结构导航的导航栏。该专利并不能适用于磁场测试，无法适用于无磁厂房的磁场环境要求严格，无法在不能安置显示屏、麦克风等常见但会产生磁场的人机交互装备的场景下使用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于磁场测试的操作指示装置。
根据本发明提供的一种适用于磁场测试的操作指示装置，包括：磁东调节操作指示板、无磁转台角度显示板、无磁转台、角编码器、数字I/O卡部件、控制盒部件以及磁传感器部件；磁东调节操作指示板包括：状态显示部件、操作显示部件；无磁转台角度显示板包括：角度显示部件；磁东调节操作指示板与磁传感器部件相连，磁东调节操作指示板与控制盒部件相连接，控制盒部件与数字I/O卡部件相连接，数字I/O卡部件能够输出高电平或者低电平至控制盒部件；无磁转台角度显示板与控制盒部件相互连接，数字I/O卡部件与角编码器相连接，数字I/O卡部件能够接收角编码器输出的角度信息；控制盒部件能够输出以下任一种或者任多种信息：-状态显示控制信息；-操作显示控制信息；-角度显示控制信息；所述状态显示部件能够根据状态显示控制信息，输出状态指示信息；所述操作显示部件能够根据操作显示控制信息，输出操作指示信息；所述角度显示部件能够根据角度显示控制信息，输出角度显示信息；所述状态指示信息匹配于磁东调节结果信息；所述操作指示信息匹配于磁东调节操作信息；角度显示信息匹配于无磁转台角度信息；角编码器与无磁转台同轴安装。
优选地，磁东调节操作指示板还包括：磁东调节操作安装基板；无磁转台角度显示板还包括：无磁转台角度显示安装基板；所述状态指示部件、操作指示部件设置于磁东调节操作安装基板上；所述角度显示部件设置于无磁转台角度显示安装基板上；磁东调节操作安装基板、无磁转台角度显示安装基板由铝合金制成。
优选地，状态指示部件包括：9个状态指示灯，操作指示部件包括：18个操作指示灯；状态指示信息为9个状态指示灯的亮灭信息；操作指示信息为18个操作指示灯的亮灭信息。
优选地，角度指示部件包括：12个角度指示LED灯；角度指示信息为12个角度指示LED灯的亮灭信息。
优选地，控制盒部件包括：41个继电器、39个LED控制器；数字I/O卡部件能够输出高低电平控制继电器的开合，从而控制LED控制器通断电；LED控制器输出以下任一种或者任多种信息：-状态指示灯控制信息；-操作指示灯控制信息；-角度显示灯控制信息。
优选地，数字I/O卡部件包括：一个或者多个I/O口；I/O口包括：数字I/O口；LED控制器包括：磁东调节操作指示LED控制器、无磁转台角度显示LED控制器；至少一个I/O口是磁东调节操作指示LED控制器、无磁转台角度显示LED控制器复用的，由独立的的数字I/O口控制复用状态。
优选地，所述控制盒部件采用集成式继电器LED控制盒；磁东调节操作指示板与控制盒部件通过特定的电缆相连接，控制盒部件与数字I/O卡部件通过特定的电缆相连接；无磁转台角度显示板与控制盒部件通过特定的电缆相互连接，数字I/O卡部件与角编码器通过特定的电缆相连接。
优选地，所述角编码器采用欧姆龙E6B2编码器；所述数字I/O卡选用NI PXIe-6614计数器/定时器。
优选地，9个状态指示灯均选用直径为5cm的圆形LED灯，18个操作指示灯均选用直径为3cm的圆形LED灯。
优选地，所述磁传感器部件包括：三分量磁传感器、磁传感器微调平台以及磁传感器安置平台；所述三分量磁传感器设置于磁传感器微调平台上；所述磁传感器微调平台设置于磁传感器安置平台上；所述三分量磁传感器的数量为一个或者多个；所述磁传感器微调平台的数量为一个或者多个。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用磁东调节操作指示板及无磁转台角度显示板上的LED灯在测量磁场的操作人员和测控人员之间传递信息并提示操作，避免了无磁厂房内无法安置显示屏、麦克风等常见但会产生磁场的人机交互装备的不足；
2、本发明使得测量磁场的操作人员和测控人员之间交流信息更为顺畅、清晰，无需通过大声通话或约定手势进行交流，可以避免误操作，极大提高磁场测试效率；
3、本发明设计合理，使用方便，避免了现有技术的缺陷。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中磁东调节操作指示板示意图。
图3为本发明中无磁转台角度显示板示意图。
图4为本发明实施例中集成式继电器LED控制盒第一个原理示意图。
图5为本发明实施例中集成式继电器LED控制盒第二个原理示意图。
图6为本发明实施例中集成式继电器LED控制盒第三个原理示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，根据本发明提供的一种适用于磁场测试的操作指示装置，包括：磁东调节操作指示板、无磁转台角度显示板、无磁转台、角编码器、数字I/O卡部件、控制盒部件以及磁传感器部件；磁东调节操作指示板包括：状态显示部件、操作显示部件；无磁转台角度显示板包括：角度显示部件；磁东调节操作指示板与磁传感器部件相连，磁东调节操作指示板与控制盒部件相连接，控制盒部件与数字I/O卡部件相连接，数字I/O卡部件能够输出高电平或者低电平至控制盒部件；无磁转台角度显示板与控制盒部件相互连接，数字I/O卡部件与角编码器相连接，数字I/O卡部件能够接收角编码器输出的角度信息；控制盒部件能够输出以下任一种或者任多种信息：-状态显示控制信息；-操作显示控制信息；-角度显示控制信息；所述状态显示部件能够根据状态显示控制信息，输出状态指示信息；所述操作显示部件能够根据操作显示控制信息，输出操作指示信息；所述角度显示部件能够根据角度显示控制信息，输出角度显示信息；所述状态指示信息匹配于磁东调节结果信息；所述操作指示信息匹配于磁东调节操作信息；角度显示信息匹配于无磁转台角度信息；角编码器与无磁转台同轴安装。
优选地，磁东调节操作指示板还包括：磁东调节操作安装基板；无磁转台角度显示板还包括：无磁转台角度显示安装基板；所述状态指示部件、操作指示部件设置于磁东调节操作安装基板上；所述角度显示部件设置于无磁转台角度显示安装基板上；磁东调节操作安装基板、无磁转台角度显示安装基板由铝合金制成。
优选地，状态指示部件包括：9个状态指示灯，操作指示部件包括：18个操作指示灯；状态指示信息为9个状态指示灯的亮灭信息；操作指示信息为18个操作指示灯的亮灭信息。
优选地，角度指示部件包括：12个角度指示LED灯；角度指示信息为12个角度指示LED灯的亮灭信息。
优选地，控制盒部件包括：41个继电器、39个LED控制器；数字I/O卡部件能够输出高低电平控制继电器的开合，从而控制LED控制器通断电；LED控制器输出以下任一种或者任多种信息：-状态指示灯控制信息；-操作指示灯控制信息；-角度显示灯控制信息。
优选地，数字I/O卡部件包括：一个或者多个I/O口；I/O口包括：数字I/O口；LED控制器包括：磁东调节操作指示LED控制器、无磁转台角度显示LED控制器；至少一个I/O口是磁东调节操作指示LED控制器、无磁转台角度显示LED控制器复用的，由独立的的数字I/O口控制复用状态。
优选地，所述控制盒部件采用集成式继电器LED控制盒；磁东调节操作指示板与控制盒部件通过特定的电缆相连接，控制盒部件与数字I/O卡部件通过特定的电缆相连接；无磁转台角度显示板与控制盒部件通过特定的电缆相互连接，数字I/O卡部件与角编码器通过特定的电缆相连接。
优选地，所述角编码器采用欧姆龙E6B2编码器；所述数字I/O卡选用NI PXIe-6614计数器/定时器。
优选地，9个状态指示灯均选用直径为5cm的圆形LED灯，18个操作指示灯均选用直径为3cm的圆形LED灯。
优选地，所述磁传感器部件包括：三分量磁传感器、磁传感器微调平台以及磁传感器安置平台；所述三分量磁传感器设置于磁传感器微调平台上；所述磁传感器微调平台设置于磁传感器安置平台上；所述三分量磁传感器的数量为一个或者多个；所述磁传感器微调平台的数量为一个或者多个。
磁东调节操作指示板和无磁转台角度显示板由安装基板及其上的LED指示灯组成。磁东调节操作指示板上有9个状态和18个操作指示LED灯，无磁转台角度显示板上有12个角度指示LED灯。磁东调节操作指示板和无磁转台角度显示板与集成式继电器LED控制盒通过特制电缆连接，集成式继电器LED控制盒与数字I/O卡与通过特制电缆连接。集成式继电器LED控制盒内安装有41个继电器及39个LED控制器。数字I/O口输出高低电平控制继电器的开合，从而控制LED控制器通断电，实现状态指示灯和调节指示灯的亮灭。某个位置状态指示灯亮起表明该位置的磁传感器需要调节，调节操作为按照状态指示灯下方的亮起的操作指示灯旋转磁传感器微调平台。调节完毕，该位置状态指示灯和操作指示灯熄灭。角编码器与无磁转台同轴安装，角编码器的输出与数字I/O接线盒通过特制电缆连接，接收无磁转台的角度信息。数字I/O卡根据接收到的角编码器角度，I/O口输出高低电平控制继电器的开合，从而控制LED控制器通断电，实现角度显示LED灯亮灭，通知测控人员转台角度。所述磁东调节操作指示板及无磁转台角度显示板基板由无磁铝合金制成。所述磁东调节操作指示板上的9个状态灯选用直径5cm的圆形LED灯，18个操作指示灯选用直径3cm的圆形LED灯。所述集成式继电器LED控制盒，安装有41个继电器及39个LED控制器。所述角编码器选用欧姆龙E6B2。所述数字I/O卡选用NI PXIe-6614计数器/定时器。所述数字I/O卡、集成式继电器LED控制盒、磁东调节操作指示板及无磁转台角度显示板通过特制的电缆相连接。
集成式继电器LED控制盒原理之一：部分磁东调节LED灯←→继电器←→数字I/O接线；集成式继电器LED控制盒原理之二：部分无磁转台角度显示LED←→继电器←→数字I/O接线；集成式继电器LED控制盒原理之三：部分磁东调节操作指示/部分无磁转台角度显示LED←→继电器←→复用数字I/O接线；
具体地，在一个实施例中，一种磁东调节操作指示及无磁转台角度显示装置，由数字I/O卡、磁东调节操作指示板、无磁转台角度显示板、角编码器、集成式继电器LED控制盒组成。磁东调节操作指示板和无磁转台角度显示板由安装基板及其上的LED指示灯组成，基板采用无磁的铝合金材料制成。磁东调节操作指示板上有9个状态和18个操作指示LED灯。在进行磁场测量时，首先要进行磁传感器的磁东调节。例如，背景磁传感器G的磁东尚未调节完毕，数字I/O卡上对应的P0.0数字I/O口发出高电平，集成式继电器LED控制盒内J1受控继电器闭合，使得背景G传感器的状态LED灯控制器回路闭合，LED灯亮起。操作人员通过LED灯得知背景G传感器需要继续调节磁东。同时，根据磁传感器的输出，P0.1或P0.2输出高电平，控制左旋或右旋操作指示灯灯亮起，操作人员按照亮起的LED灯提示往左或往右旋转磁传感器微调平台。当背景G传感器磁东调节完毕，P0.0～P0.3全部输出低电平，J1～J3继电器全部断开，磁东调节操作指示板上对应的三个LED灯全部熄灭。操作人员按照顺序调节下一个传感器磁东，直至所有传感器均调节完毕。如图2、图4、图6所示。
磁东调节完毕后，需旋转转台进行不同角度下的磁场测量。由于数字I/O卡的数字I/O口个数的限制，P0.19～P0.26号I/O口是磁东调节操作指示LED和角度显示LED灯复用的。数字I/O卡的P0.31输出由高低电平转换，J20～J27继电器吸合状态受控转换，复用I/O口的受控继电器由J28～J35转换为J36～J43，从而复用I/O口由控制磁东调节操作指示LED转换为控制无磁转台角度显示LED，如图6所示。当转台转到30°时，P0.20输出高电平，集成式继电器LED控制盒内J37受控继电器闭合，角度显示LED灯30°亮起，提示测控人员进行该角度下的测量，测量完毕，P0.30输出低电平，继电器J37断开，LED灯熄灭。如此循环直至所有角度测量完毕。如图3、图5、图6所示。
本发明采用磁东调节操作指示板及无磁转台角度显示板上的LED灯在测量磁场的操作人员和测控人员之间传递信息并提示操作，避免了无磁厂房内无法安置显示屏、麦克风等常见但会产生磁场的人机交互装备的不足；本发明使得测量磁场的操作人员和测控人员之间交流信息更为顺畅、清晰，无需通过大声通话或约定手势进行交流，可以避免误操作，极大提高磁场测试效率；本发明设计合理，使用方便，避免了现有技术的缺陷。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，包括：磁东调节操作指示板、无磁转台角度显示板、无磁转台、角编码器、数字I/O卡部件、控制盒部件以及磁传感器部件；
磁东调节操作指示板包括：状态显示部件、操作显示部件；
无磁转台角度显示板包括：角度显示部件；
磁东调节操作指示板与磁传感器部件相连，磁东调节操作指示板与控制盒部件相连接，控制盒部件与数字I/O卡部件相连接，数字I/O卡部件能够输出高电平或者低电平至控制盒部件；
无磁转台角度显示板与控制盒部件相互连接，数字I/O卡部件与角编码器相连接，数字I/O卡部件能够接收角编码器输出的角度信息；
控制盒部件能够输出以下任一种或者任多种信息：
-状态显示控制信息；
-操作显示控制信息；
-角度显示控制信息；
所述状态显示部件能够根据状态显示控制信息，输出状态指示信息；
所述操作显示部件能够根据操作显示控制信息，输出操作指示信息；
所述角度显示部件能够根据角度显示控制信息，输出角度显示信息；
所述状态指示信息匹配于磁东调节结果信息；
所述操作指示信息匹配于磁东调节操作信息；
角度显示信息匹配于无磁转台角度信息；
角编码器与无磁转台同轴安装。
2.根据权利要求1所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，磁东调节操作指示板还包括：磁东调节操作安装基板；
无磁转台角度显示板还包括：无磁转台角度显示安装基板；
所述状态指示部件、操作指示部件设置于磁东调节操作安装基板上；
所述角度显示部件设置于无磁转台角度显示安装基板上；
磁东调节操作安装基板、无磁转台角度显示安装基板由铝合金制成。
3.根据权利要求1所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，
状态指示部件包括：9个状态指示灯，操作指示部件包括：18个操作指示灯；
状态指示信息为9个状态指示灯的亮灭信息；
操作指示信息为18个操作指示灯的亮灭信息。
4.根据权利要求1所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，角度指示部件包括：12个角度指示LED灯；
角度指示信息为12个角度指示LED灯的亮灭信息。
5.根据权利要求1所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，控制盒部件包括：41个继电器、39个LED控制器；
数字I/O卡部件能够输出高低电平控制继电器的开合，从而控制LED控制器通断电；
LED控制器输出以下任一种或者任多种信息：
-状态指示灯控制信息；
-操作指示灯控制信息；
-角度显示灯控制信息。
6.根据权利要求5所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，数字I/O卡部件包括：一个或者多个I/O口；
I/O口包括：数字I/O口；
LED控制器包括：磁东调节操作指示LED控制器、无磁转台角度显示LED控制器；
至少一个I/O口是磁东调节操作指示LED控制器、无磁转台角度显示LED控制器复用的，由独立的的数字I/O口控制复用状态。
7.根据权利要求1所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，所述控制盒部件采用集成式继电器LED控制盒；
磁东调节操作指示板与控制盒部件通过特定的电缆相连接，控制盒部件与数字I/O卡部件通过特定的电缆相连接；
无磁转台角度显示板与控制盒部件通过特定的电缆相互连接，数字I/O卡部件与角编码器通过特定的电缆相连接。
8.根据权利要求1所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，所述角编码器采用欧姆龙E6B2编码器；
所述数字I/O卡选用NI PXIe-6614计数器/定时器。
9.根据权利要求3或者权利要求4任一项所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，9个状态指示灯均选用直径为5cm的圆形LED灯，18个操作指示灯均选用直径为3cm的圆形LED灯。
10.根据权利要求1所述的适用于磁场测试的操作指示装置，其特征在于，所述磁传感器部件包括：三分量磁传感器、磁传感器微调平台以及磁传感器安置平台；
所述三分量磁传感器设置于磁传感器微调平台上；
所述磁传感器微调平台设置于磁传感器安置平台上；
所述三分量磁传感器的数量为一个或者多个；
所述磁传感器微调平台的数量为一个或者多个。
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| CN114280378A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 浙江时空道宇科技有限公司 | 卫星磁试验测试方法、装置、设备、系统及介质 |
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| CN110673064B (zh) | 2021-11-30 |
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