CN203587134U - 一种具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪，包括电源转换电路、信号采集电路、信号调理电路、控制电路、处理电路和通讯接口电路；信号采集电路的输入端用于连接外部装置；信号调理电路的输入端连接至信号采集电路的输出端；处理电路的输入端连接至信号调理电路的输出端；控制电路的输入端连接至所述处理电路的第一输出端，控制电路的第一输出端连接至信号采集电路的控制端，控制电路的第二输出端连接至通讯接口电路的控制端；通讯接口电路的输入端连接至处理电路的第二输出端；通讯接口电路的输出端用于与外部通讯系统连接；电源转换电路提供工作电压。
Description
技术领域
本实用新型属于测试、控制技术领域，更具体地，涉及一种具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪。
背景技术
目前，运动系统中的位置传感器多采用线性可变差动变压器(LinearVariable Differential Transformer，LVDT)、旋转可变差动变压器(RotaryVariable Differential Transformer，RVDT)、电阻应变式传感器、微动行程开关等。LVDT、RVDT一般采用专用芯片进行控制和采集，得到的采集值送给处理器进行处理。电阻应变式传感器一般通过分压滤波电路处理后经过AD采集芯片，转换成数字量送给处理器进行处理。微动行程开关多为开关量信号，经过处理后直接送给处理器的通用IO脚进行处理。通讯大多采用CAN、RS422和RS232等通讯接口。
由于位置传感器和通讯接口的多样性，这就导致了在实际应用中测试仪存在以下缺陷：
(1)多数测试仪能够提供的通讯方式唯一，检测位置传感器信号的电路较简单，导致测试仪的种类多，不通用；
(2)大多数位置传感器的输出量仍是模拟信号，需外扩采样滤波电路，应用较复杂，抗干扰能力差；
(3)没有对外提供标准电压±15V，+5V，+3.3V及+1.8V，测试调试不方便，应用性差。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种通用性强的具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪，包括电源转换电路、信号采集电路、信号调理电路、控制电路、处理电路和通讯接口电路；信号采集电路的输入端用于连接外部装置；信号调理电路的输入端连接至信号采集电路的输出端；处理电路的输入端连接至信号调理电路的输出端；控制电路的输入端连接至所述处理电路的第一输出端，控制电路的第一输出端连接至信号采集电路的控制端，控制电路的第二输出端连接至通讯接口电路的控制端；通讯接口电路的输入端连接至处理电路的第二输出端；通讯接口电路的输出端用于与外部通讯系统连接；所述电源转换电路的输入端用于连接直流输入电压，所述电源转换电路的输出端分别与信号采集电路的电源端、信号调理电路的电源端、控制电路的电源端和通讯接口电路的电源端连接，用于为其提供工作电压。
更进一步地，所述电源转换电路包括提供±15V工作电压的第一转换模块，提供+5V工作电压的第二转换模块和提供+3.3V和+1.8V工作电压的第三转换模块。
更进一步地，通讯接口电路包括CAN通讯接口模块、RS422通讯接口模块和RS232通讯接口模块。
更进一步地，所述控制电路和处理电路集成于一体，由DSP处理器或单片机实现。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型通过设计线性可变差动变压器LVDT(RVDT)、电阻应变式传感器、微动行程开关等多种位置传感器的信号调理电路，CAN、RS422和RS232等多种通讯接口电路，能够满足不同位置传感器和通讯方式的测试需求，大大增强了测试仪的功能，减少测试仪种类，通用性增强；
(2)上述几种位置传感器的信号处理后均转换成数字量传输至处理器进行处理，具有较好的抗干扰性，提高了测试精度；
(3)采用电源转换电路实现了±15V，+5V，+3.3V及+1.8V电压输出，满足产品调试过程中对不同电压的需求。
附图说明
图1是本实用新型提供的具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪的原理框图；
图2是本实用新型提供的具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪与外部应用接线结构示意图；
图3是本实用新型提供的具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪中电源转换电路的具体电路图；其中(a)是电源转换电路中第一转换模块的具体电路图，(b)是电源转换电路中第二转换模块的具体电路图，(c)是电源转换电路中第三转换模块的具体电路图；
图4是本实用新型提供的具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪中通讯接口电路的具体电路图；其中(a)是通讯接口电路中CAN通讯接口模块的具体电路图，(b)是通讯接口电路中RS422通讯接口模块的具体电路图，(c)是通讯接口电路中RS232通讯接口模块的具体电路图；
图5是本实用新型提供的具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪中信号采集电路的具体电路图；其中(a)是为可变差动变压器LVDT(RVDT)产生激励信号的具体电路图，(b)是采集可变差动变压器LVDT(RVDT)的位置信号的具体电路图。
图6是本实用新型提供的具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪中信号调理电路的具体电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型提供的具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪可以应用于测试、控制技术领域，其模块结构如图1所示，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下：
测试仪包括电源转换电路10、信号采集电路11、信号调理电路12、控制电路13、处理电路14和通讯接口电路15；其中电源转换电路10的输入端用于连接28V直流电压，输出端用于输出正负15V电压、+5V电压、+3.3V电压和+1.8V电压，并给上述各个电路提供工作电压。信号采集电路11的输入端用于连接外部装置2(传感器或微动行程开关)，信号采集电路11的电源端与电源转换电路10的输出端连接，信号调理电路12的输入端连接至信号采集电路11的输出端，信号调理电路12的电源端连接至电源转换电路10的输出端；处理电路14的输入端连接至信号调理电路12的输出端，控制电路13的电源端连接至电源转换电路10的输出端；控制电路13的第一输出端连接至信号采集电路的控制端，控制电路13的第二输出端连接至通讯接口电路15的控制端；通讯接口电路15的输入端连接至处理电路14的输出端，通讯接口电路15的电源端连接至电源转换电路10的输出端；通讯接口电路15的输出端用于与外部通讯系统3连接。
本实用新型能同时完成多种不同类型的位置传感器的信号采集及处理，保证测量精度，且有CAN、RS422和RS232三种通讯方式，在实际应用中可根据不同的位置传感器和通讯方式进行选择使用。
在本实用新型中，电源转换电路10实现为该测试仪提供所需电源；多路位置信号采集及处理电路实现多路位置传感器信号的采集、处理及控制；通讯接口电路实现CAN通讯硬件电路功能、RS422串口通讯硬件电路功能、RS232串口通讯硬件电路功能，符合相应总线通讯协议，并可依据实际需要进行通讯协议扩展，满足多种不同测试控制系统应用需求。电源转换电路通过电源模块实现将输入的DC28V电压转换为±15V，+5V，+3.3V及+1.8V输出，并为控制电路、处理电路、通讯接口电路、多样位置信号采集电路及多样位置信号调理电路提供供电电源。控制器发出采集位置控制信号，多样位置信号采集电路完成位置信号的采集并将信号传输至信号调理电路，信号经过调理电路后传输至处理电路。经过处理后的信号通过CAN、RS422和RS232等通讯接口与外界被测系统进行通讯，通讯协议可依据实际需要进行通讯协议扩展。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型通过设计线性可变差动变压器LVDT(RVDT)、电阻应变式传感器、微动行程开关等多种位置传感器的信号调理电路，CAN、RS422和RS232等多种通讯接口电路，能够满足不同位置传感器和通讯方式的测试需求，大大增强了测试仪的功能，减少测试仪种类，通用性增强；
(2)上述几种位置传感器的信号处理后均转换成数字量传输至处理器进行处理，具有较好的抗干扰性，提高了测试精度；
(3)采用电源转换电路实现了±15V，+5V，+3.3V及+1.8V电压输出，满足产品调试过程中对不同电压的需求。
如图1所示位置传感器信号检测功能测试仪，包括电源转换电路11、控制电路、处理电路12、通讯接口电路13、多样位置信号采集电路及多样位置信号调理电路14。电源转换电路实现电压变换功能，即将DC28V输入转换为±15V，+5V，+3.3V及+1.8V等稳压电源，分别为控制电路、处理电路12、通讯接口电路13、多样位置信号采集电路及多样位置信号调理电路14提供供电，且可以作为测试仪的输出供外部调试时使用。信号采集电路与外部装置的位置传感器及控制电路连接，当接收到控制指令时，数据开始采集，并将数据传输至信号调理电路中进行处理。数据处理完毕后传输至处理电路中，与系统目标值进行算法处理后，由控制电路控制，经过通讯接口电路与外部装置完成通讯。此处的控制器可以是DSP或单片机等处理器。
如图2所示外部应用接线图，本实用新型需外接DC28V直流供电电源，并对外输出±15V，+5V，+3.3V及+1.8V电源。根据相应管脚定义外接线性可变差动变压器LVDT、旋转可变差动变压器RVDT、电阻应变式传感器、微动行程开关(通常成对实用)。CAN、RS422和RS232接口按照定义外接通讯系统即可实现通讯。
如图3所示电源转换电路由DC／DC变换器、电容及瞬态抑制二极管等组成。该电路实现由+28V到±15V、+5V、+3.3V及+1.8V的转换。DC／DC变换器输入端与地之间并联连接瞬态抑制二极管、有极性的钽电容和瓷片电容。+15V、-15V、+5V、+3.3V及+1.8V的输出端与地之间分别并联有极性的钽电容和瓷片电容。瞬态抑制二极管具有在输入电压突变情况下保护DC／DC变换器的作用，有极性的钽电容和瓷片电容具有滤波作用。
图4(a)所示CAN通讯接口电路，它由数字隔离器、高速CAN收发器、电容及电阻等组成。数字隔离器实现信号数字的隔离及电平变换，即由+3.3V变换为+5V。高速CAN收发器能够完成CAN总线上信号的收发功能，从而与外界通过CAN总线进行通讯。C62、C17、C70、C71等电容均为供电电源的去耦电容，C74为RTX端的滤波电容。R16、R17、C72、C73、C75组合电路实现对CANH与CANL信号的高频滤波。数字隔离器、高速CAN收发器可以选择如芯片ADUM1201BRZ、TJA1050等。
图4(b)所示RS422通讯接口电路，它由低功耗RS422收发器、电容、电阻等组成。电容为供电电源的去耦电容，电阻起到阻值匹配的作用。RS422收发器可以选择如芯片SP3490等。
图4(c)所示RS232通讯接口电路，它由RS232收发器、电容组成。电容为供电电源的去耦电容，RS422收发器可以选择如芯片SP3232EET等。
图5所示LVDT(或RVDT)位置传感器的采集调理电路。该电路由运算放大器、可编程振荡器、数字转换器、总线收发器、电阻及电容等组成。可编程振荡器N11为LVDT(或RVDT)位置传感器初级线圈提供幅值相同、相位相差180°的激励信号EXC、NEXC，该激励信号在接入LVDT(或RVDT)位置传感器初级线圈前需经过运算放大器进行跟随放大，以增加激励信号驱动能力。随着铁心位置的变化，两次级线圈内的反馈电压值会随之改变，反馈电压经过运算放大器进行放大处理后，输出至数字转换器N12转换为同步串行的数据，再经过总线收发器D3、D4电平转换后传送至微处理器进行处理。调节电位计RP5、RP6的阻值可以实现铁心在位移最大处次级线圈反馈信号不失真。C13、C57等电容为供电电源的去耦电容。该电路推荐使用的芯片有AD2S99、AD2S90、OPA277、OPA2132、SN74LVC4245A等。
图6所示电阻应变式传感器的采集调理电路。该电路由运算放大器、模数转换器、电容、电阻等组成。电阻应变式传感器的电压信号经过运算放大器滤波放大处理后，经过模数转换器将模拟信号转换为数字信号传送至处理器进行处理。C10、C54等电容为供电电源的去耦电容，电容C65为隔直流信号通过交流信号的作用，电阻R2为反馈信号是零时能够可靠的置零。模数转换器推荐使用的芯片有AD7606系列。
该测试仪具有CAN、RS422、RS232三种通讯接口，具有多样位置传感器信号采集功能，在实际应用中可根据不同被测对象及通讯方式，灵活选择接口电路，从而减少测试仪种类，增强通用性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种具有多样位置传感器信号检测功能的测试仪，其特征在于，包括电源转换电路(10)、信号采集电路(11)、信号调理电路(12)、控制电路(13)、处理电路(14)和通讯接口电路(15)；
信号采集电路(11)的输入端用于连接外部装置(2)；信号调理电路(12)的输入端连接至信号采集电路(11)的输出端；处理电路(14)的输入端连接至信号调理电路(12)的输出端；控制电路(13)的输入端连接至所述处理电路(14)的第一输出端，控制电路(13)的第一输出端连接至信号采集电路的控制端，控制电路(13)的第二输出端连接至通讯接口电路(15)的控制端；通讯接口电路(15)的输入端连接至处理电路(14)的第二输出端；通讯接口电路(15)的输出端用于与外部通讯系统(3)连接；所述电源转换电路(10)的输入端用于连接直流输入电压，所述电源转换电路(10)的输出端分别与信号采集电路(11)的电源端、信号调理电路(12)的电源端、控制电路(13)的电源端和通讯接口电路(15)的电源端连接，用于为其提供工作电压。
2.如权利要求1所述的测试仪，其特征在于，所述电源转换电路(10)包括提供±15V工作电压的第一转换模块，提供+5V工作电压的第二转换模块和提供+3.3V和+1.8V工作电压的第三转换模块。
3.如权利要求1或2所述的测试仪，其特征在于，通讯接口电路(15)包括CAN通讯接口模块、RS422通讯接口模块和RS232通讯接口模块。
4.如权利要求1所述的测试仪，其特征在于，所述控制电路(13)和处理电路(14)集成于一体，由DSP处理器或单片机实现。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105897262A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-24 | 西安爱生技术集团公司 | 一种智能可编程激磁信号发生器 |
| CN106597977A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-04-26 | 武汉航空仪表有限责任公司 | 一种测量迎角传感器输出信号的电路 |
| CN108627191A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-10-09 | 哈尔滨理工大学 | 位置传感器自动检测装置及检测方法 |
| CN108989351A (zh) * | 2018-09-01 | 2018-12-11 | 西安科技大学 | 一种数据通信方法及其用于双余度电机测控的方法及系统 |
| CN111176139A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 无锡市同翔科技有限公司 | 一种lvdt模拟及反馈系统 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105897262A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-24 | 西安爱生技术集团公司 | 一种智能可编程激磁信号发生器 |
| CN105897262B (zh) * | 2016-05-13 | 2019-08-09 | 西安爱生技术集团公司 | 一种智能可编程激磁信号发生器 |
| CN106597977A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-04-26 | 武汉航空仪表有限责任公司 | 一种测量迎角传感器输出信号的电路 |
| CN108627191A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-10-09 | 哈尔滨理工大学 | 位置传感器自动检测装置及检测方法 |
| CN108989351A (zh) * | 2018-09-01 | 2018-12-11 | 西安科技大学 | 一种数据通信方法及其用于双余度电机测控的方法及系统 |
| CN111176139A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 无锡市同翔科技有限公司 | 一种lvdt模拟及反馈系统 |
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