CN203464941U - 一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，其主要技术特点是：包括微处理单元、上位计算机、驱动控制单元、执行元件、检测反馈单元、通讯转换电路、热敏电阻和待检测电阻，所述的微处理单元通过通讯转换电路分别与上位计算机、驱动控制单元、检测反馈单元相连接，所述的驱动控制单元与执行元件相连接，所述的检测反馈单元与热敏电阻、待检测电阻及驱动控制单元相连接。本实用新型设计合理，实现了对陀螺仪焊点可靠性长时间的温度循环状态下的自动检测功能，提高了检测的自动化水平，具有功能丰富、效率高、可靠性强等特点。

Description

一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备

技术领域

本实用新型属于陀螺仪检测技术领域，尤其是一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备。

背景技术

陀螺仪是惯性导航系统的核心元件，应用于舰船、潜艇、卫星和航天器等多种领域。陀螺仪的可靠性直接关系到惯性系统整体的可靠性，特别是卫星和航天用陀螺仪的可靠性要求极高，因此陀螺仪焊点的可靠性检测尤为重要。目前，对陀螺仪焊点的可靠性检测仍停留在目测和常温阻值测量阶段，对于仪表在较高工作温度点下的整表焊点可靠性检测没有专门的检测设备，不能实现对陀螺仪焊点可靠性长时间的温度循环状态下的自动检测。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，解决了对陀螺仪焊点可靠性长时间的温度循环状态下的自动检测的问题。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，包括微处理单元、上位计算机、驱动控制单元、执行元件、检测反馈单元、通讯转换电路、热敏电阻和待检测电阻，所述的微处理单元通过通讯转换电路分别与上位计算机、驱动控制单元、检测反馈单元相连接，所述的驱动控制单元与执行元件相连接，所述的检测反馈单元与热敏电阻、待检测电阻及驱动控制单元相连接。

而且，所述的驱动控制单元包括加温控制电路和散热控制电路，所述的执行元件包括加热电阻和散热风扇，该加温控制电路和散热控制电路分别与加热电阻和散热风扇相连接。

而且，所述的检测反馈单元包括电阻检测电路和电压检测电路，该电阻检测电路分别与热敏电阻、待检测焊点电阻相连接，该电压检测电路与加温控制电路相连接。

而且，所述的通讯转换电路包括用于连接微处理单元与上位计算机的通讯电路、用于连接检测反馈单元与微处理单元的A/D转换电路、用于微处理单元与驱动控制单元的I/O电路及PWM电路。

而且，所述的上位计算机为工控机。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型由微处理单元及其外围电路构建而成，通过对陀螺仪进行温度循环和保温控制、实时检测其各项绕组阻值，来判断绕组的焊点是否可靠，实现了对陀螺仪焊点可靠性长时间的温度循环状态下的自动检测功能，解决了对陀螺仪焊点的可靠性自动检测的问题。

2、本实用新型功能丰富，其通过上位计算机对循环周期和温度可在一定范围内自由设定，同时实现对检测焊点电阻的数据实时存储，并绘出图形，而且支持数据的查询和实现图形重绘。

3、本实用新型通过微处理单元可以连接多路外围电路实现对多路陀螺仪的同时检测功能，提高了检测效率。

4、本实用新型设计合理，实现了对陀螺仪焊点可靠性长时间的温度循环状态下的自动检测功能，提高了检测的自动化水平，具有功能丰富、效率高、可靠性强等特点。

附图说明

图1为本实用新型的电路方框图；

图2为本实用新型的电阻检测电路图；

图3为本实用新型的电压检测电路图；

图4为本实用新型的加温控制电路图；

图5为本实用新型的散热控制电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。

一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，如图1所示，包括微处理单元（MCU）1、上位计算机2、驱动控制单元3、执行元件4、检测反馈单元5、通讯转换电路6、热敏电阻7和待检测电阻8。其中，微处理单元（MCU）通过通讯转换电路分别与上位计算机、驱动控制单元、检测反馈单元相连接，该驱动控制单元与执行元件相连接，该检测反馈单元与热敏电阻、待检测电阻及驱动控制单元相连接。所述的微处理单元（MCU）接收上位计算机的控制数据和检测反馈单元的检测数据进行计算完成对陀螺仪的加温或散热控制，使陀螺仪温度保持在设定温度或者完成温度循环过程，同时将采集的电阻和电压信号经其处理后传递给上位计算机。所述的驱动控制单元包括加温控制电路、散热控制电路，该加温控制电路根据微处理单元（MCU）的控制信号产生加热电压信号完成对陀螺仪的加热过程，该散热控制电路根据微处理单元（MCU）的控制信号产生对散热风扇的通电或断电的控制，完成对陀螺仪的冷却过程。所述执行元件包括加热电阻和散热风扇，执行元件完成对陀螺仪加热和冷却的执行功能。所述的检测反馈单元包括电阻检测电路、电压检测电路，该检测反馈单元完成陀螺仪热敏电阻阻值检测、待检测焊点电阻的阻值检测和加温电压值的检测。所述的热敏电阻完成陀螺仪温度的检测，其阻值的大小直接反应陀螺仪的温度；所述的待检测电阻是指需要检测其焊点可靠性的电阻，通过对其在温度变化下的阻值检测，达到检测其焊点可靠性的目的。所述的通讯转换电路包括用于连接微处理单元（MCU）与上位计算机的通讯电路、用于连接检测反馈单元与微处理单元（MCU）的A/D转换电路、用于微处理单元（MCU）与驱动控制单元的I/O电路及PWM电路，该通讯转换电路完成微处理单元与上位计算机、驱动控制单元、检测反馈单元之间的信号传递，上位计算机通过通讯转换电路将设置信息传递给微处理单元，微处理单元同时通过检测反馈单元并将热敏电阻反馈的陀螺仪温度信号进解算并对驱动控制单元发出信号控制执行元件对陀螺仪完成温度控制。检测反馈单元实时检测待检测电阻的阻值、陀螺仪温度信号、待检测电阻阻值、加温电压信号，微处理单元接收上述检测信号并通过通讯转换电路发给上位计算机。

所述的上位计算机采用工控计算机，其对微处理单元（MCU）传来的数据进行处理，实现定时对系统的信息进行查询和更新，实现数据的实时检测、显示和存储，同时上位计算可完成对已经存储的检测数据进行查询和重新绘图。

所述的电阻检测电路如图2所示，图中+5A代表DC5V，-5A代表DC-5V，165A代表DC1.65V，C2R1.1与C2R1.2之间接待检测电阻，R18为精密的基准电阻，AD6是进入A/D转换端口的电压信号，该电压值V=（5V－1.65mA×R）(其中R为待检测电阻的阻值)。该电压信号经A/D转换后变为数字信号导入微处理单元可以完成电阻值的解算。

所述的电压检测电路如图3所示，由于加温电压范围是（0～40）V，而微处理单元的AD输入电压范围是（0～3.3）V，因此，使用JID1电压变送器作为变换元件，该元件可把（0～50）V电压信号线性变换为（0～2）V。为提高控制精度，电压信号再经过1.5倍的放大电路送入微处理器。图3中的V1是JID1电压变送器的输出电压，AD13_1是发送到微处理器的信号。

所述的加温控制电路如图4所示，我们选择DC_DC降压斩波电路来实现通过调节PWM占空比来调节加热电压的效果。CHANNEL1是PWM信号的输入端，HEAT1是加热电压的输出端。该电路可以实现通过调节PWM占空比来调节加热电压。

所述的散热控制电路如图5所示，该电路通过控制继电器的通断信号来控制风扇的启动和停止达到控制陀螺仪散热的目的。

本实用新型的原理是：利用微处理单元芯片和辅助电路（驱动控制单元、执行元件、检测反馈单元、通讯转换电路、热敏电阻、待检测电阻）实现对陀螺仪独立的温度控制和电阻焊点可靠性检测，并且所有检测数据均显示和存储于上位计算机中。微处理单元根据给定的温度，通过对陀螺仪热敏电阻的检测计算出陀螺仪的真实温度，经过给定的算法判断出需加温还是撒热，如需加温则通过加温控制电路给出合适的加温电压信号，如需散热则通过风扇控制电路开通散热风扇，温度控制过程中通过实时对热敏电阻检测不断修正温度控制信号，使陀螺仪的温度达到给定值。整个温度控制过程中实时检测待检测焊点电阻的阻值，通过检测阻值是否出现跳变，观察其随温变化的趋势，来实现对焊点的可靠性检测。

上述实施例是以微处理单元连接一路辅助电路对一路陀螺仪进行独立的温度控制和焊点可靠性检测。实际上，还可以设置多路辅助电路实现对多路陀螺仪同时进行独立的温度控制和焊点可靠性检测。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，其特征在于：包括微处理单元、上位计算机、驱动控制单元、执行元件、检测反馈单元、通讯转换电路、热敏电阻和待检测电阻，所述的微处理单元通过通讯转换电路分别与上位计算机、驱动控制单元、检测反馈单元相连接，所述的驱动控制单元与执行元件相连接，所述的检测反馈单元与热敏电阻、待检测电阻及驱动控制单元相连接。

2.根据权利要求1所述的一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，其特征在于：所述的驱动控制单元包括加温控制电路和散热控制电路，所述的执行元件包括加热电阻和散热风扇，该加温控制电路和散热控制电路分别与加热电阻和散热风扇相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，其特征在于：所述的检测反馈单元包括电阻检测电路和电压检测电路，该电阻检测电路分别与热敏电阻、待检测焊点电阻相连接，该电压检测电路与加温控制电路相连接。

4.根据权利要求1所述的一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，其特征在于：所述的通讯转换电路包括用于连接微处理单元与上位计算机的通讯电路、用于连接检测反馈单元与微处理单元的A/D转换电路、用于微处理单元与驱动控制单元的I/O电路及PWM电路。

5.根据权利要求1所述的一种陀螺仪温控状态下焊点可靠性检测设备，其特征在于：所述的上位计算机为工控机。

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