CN203849583U - 一种程控总温电阻信号源 - Google Patents

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杨帆
刘勇
詹磊
王奇
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Abstract

本实用新型公开了一种程控总温电阻信号源，主要由MCU电路、通信接口电路、隔离驱动电路和电阻网络电路组成，所述电阻网络电路由n个电阻串联组成，并且与每个电阻并联分别设有一个控制其接入的电子开关，所述MCU电路的MCU设置不同的I/O控制端口分别通过隔离驱动电路控制连接电阻网络电路的各个电子开关，从所述电阻网络电路的两个端点引出总温电阻信号连接大气数据计算机，所述MCU电路通过所述通信接口电路连接主控制器，实现该程控总温电阻信号源与主控制器的通信。本实用新型程控总温电阻信号源，由于采用数字化控制，总温电阻值给定不需人工操作，提高了机载设备的维护效率。具有结构简单、设计科学、实用性强、信号准确的优点。

Description

一种程控总温电阻信号源
技术领域
本实用新型涉及一种信号源装置，具体的说，涉及了一种程控总温电阻信号源。
背景技术
大气数据计算机（简称大气机）是一种非常重要的机载设备，能为飞机发动机控制系统、机载武器控制系统、飞行控制系统及飞行参数记录系统等提供各种大气飞行参数，对飞机的正确驾驶、武器的准确发射及飞机的安全航行等都起着很重要的作用。
在实际工作中，需要用大气机内场试验器对大气机进行检查，及时发现设备故障或潜在隐患，以保证设备的完好。由于总温是大气机所必须的四个原始参数之一，因此，对大气机进行性能检查时，大气机内场试验器必须为其提供总温信号。在目前现有的大气机内场试验器中，总温信号基本都是采用标准电阻加波段开关或标准电阻箱的方式进行手动给定，不但操作繁琐而且给定的检测点数量有限，大大降低了维护效率。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种程控总温电阻信号源。总温电阻值给定不需人工操作，提高了机载设备维护效率。
本实用新型所采用的技术方案： 
一种程控总温电阻信号源，主要由MCU电路、通信接口电路、隔离驱动电路和电阻网络电路组成，所述电阻网络电路由n个电阻串联组成，并且与每个电阻并联分别设有一个控制其接入的电子开关，所述MCU电路的MCU设置不同的I/O控制端口分别通过隔离驱动电路控制连接电阻网络电路的各个电子开关，从所述电阻网络电路的两个端点引出总温电阻信号连接大气数据计算机，所述MCU电路通过所述通信接口电路连接主控制器，实现该程控总温电阻信号源与主控制器的通信。所述n为自然数。
所述的程控总温电阻信号源，电阻网络电路采用8421编码方式进行配置，即十位权限配置80欧、40欧、20欧、10欧电阻，个位权限配置8欧、4欧、2欧、1欧电阻，小数位配置0.8欧、0.4欧、0.2欧和0.1欧电阻。
所述的程控总温电阻信号源，MCU电路的MCU选用德国英飞凌（Infineon）公司推出的16位单片CMOS微控制器XC164CS，隔离驱动电路核心器件选用仙童公司生产的双路达林顿管光电耦合器MOCD223M；所述MCU电路设置12路I/O输出端口连接至光耦MOCD223M，所述隔离驱动电路控制连接电阻网络电路的各电子开关。
通信接口电路核心器件选用广州致远电子推出的嵌入式隔离RS-485收发器RSM485CHT，所述RS-485收发器RSM485CHT的数据收发端口通过滤波电路引出总线接口，RS-485收发器RSM485CHT的串行通讯端口和控制端口分别与MCU电路的MCU的对应端口连接。
所述的通信接口电路配置有共模电感器2L1、TVS管2D1及2R1、2C3构成的RC滤波器，以提高电路抗干扰能力。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型程控总温电阻信号源，由于采用数字化控制，总温电阻值给定不需人工操作，提高了机载设备的维护效率。具有结构简单、设计科学、实用性强、信号准确的优点。
2、本实用新型程控总温电阻信号源，电阻值的给定采用逐次逼近算法，具有较高的精度；而且电阻值的给定快速，电阻值可在调节范围和精度范围内任意给定。
3、本实用新型程控总温电阻信号源，与主控制器间采用RS-485总线相连用以传递命令或数据，同时对RS-485总线进行了光电隔离，有效避免了主控制器数字电路对总温电阻信号源的影响，具有较强的抗干扰能力。
附图说明
图1是本实用新型程控总温电阻信号源的原理组成框图。
图2是本实用新型程控总温电阻信号源通信接口原理图。
图3是本实用新型程控总温电阻信号源隔离驱动电路原理图。
图4是本实用新型程控总温电阻信号源电阻网络电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
参见图1、图4。本实用新型程控总温电阻信号源，主要由MCU电路、通信接口电路、隔离驱动电路和电阻网络电路组成，所述电阻网络电路由n个电阻串联组成，并且与每个电阻并联分别设有一个控制其接入的电子开关，所述MCU电路的MCU设置不同的I/O控制端口分别通过隔离驱动电路控制连接电阻网络电路的各个电子开关，从所述电阻网络电路的两个端点引出总温电阻信号连接大气数据计算机，所述MCU电路通过所述通信接口电路连接主控制器，实现该程控总温电阻信号源与主控制器的通信。所述n为自然数。
MCU是整个电路的控制中心，完成硬件外设的控制及与主控制器的通信；隔离驱动电路主要实现MCU控制器I/O输出口的隔离和信号放大，以便驱动继电器（电子开关）；电阻网络电路主要完成总温电阻信号的等效电阻输出。
实施例2
参见图1、图4。本实施例的程控总温电阻信号源，与实施例1不同的是，进一步的提供了一种电阻网络电路的具体结构。
如图4所示，所述电阻网络电路采用8421编码方式进行配置，即十位权限配置80欧、40欧、20欧、10欧电阻，个位权限配置8欧、4欧、2欧、1欧电阻，小数位配置0.8欧、0.4欧、0.2欧和0.1欧电阻。
电阻网络电路所用继电器选用日本欧姆龙公司生产的G6K-2F高性能继电器，电阻选用718厂定制的高精高稳定度电阻。
实施例3
参见图1，图3和图4。本实施例的程控总温电阻信号源，与实施例1及实施例2不同的是：MCU电路的MCU选用德国英飞凌（Infineon）公司推出的16位单片CMOS微控制器XC164CS，隔离驱动电路核心器件选用仙童公司生产的双路达林顿管光电耦合器MOCD223M；所述MCU电路设置12路I/O输出端口连接至光耦MOCD223M，所述隔离驱动电路控制连接电阻网络电路的各电子开关。
微控制器XC164CS具有高性能C166V2内核的扩展功能和性能，有功能强大的片上外设子系统和片上存储器，具有高的可靠性和抗干扰性能。
实施例4
参见图1～图4。本实施例的程控总温电阻信号源，与前述各实施例不同的是：如图2所示，通信接口电路核心器件选用广州致远电子推出的嵌入式隔离RS-485收发器RSM485CHT，所述RS-485收发器RSM485CHT的数据收发端口通过滤波电路引出总线接口，RS-485收发器RSM485CHT的串行通讯端口和控制端口分别与MCU电路的MCU的对应端口连接。
通信接口电路主要完成RS-485总线的电平变换及光电隔离。
所述嵌入式隔离RS-485收发器RSM485CHT，该模块集成电源隔离、电气隔离、RS-485接口芯片和总线保护器件于一身，使用极其方便，具有良好的隔离特性，隔离电压高达2500VDC。
通信接口电路除核心模块RSM485CHT外，还配置有共模电感器2L1、TVS管2D1及2R1、2C3构成的RC滤波器，以提高电路抗干扰能力。
本实用新型程控总温电阻信号源，MCU电路由XC164CS微控制器、晶体及阻容器件组成。XC164CS片上外设ASC0异步串行接口用于RS-485通信，与RS-485收发器RSM485CHT相连，TXD用于发送数据，RXD用于接收数据，CON用于接收、发送控制。12路I/O（P0L.0-P0L.7、P0H.4-P0H.7）均配置成输出模式，连接至光耦MOCD223M，用于控制继电器。
本实用新型程控总温电阻信号源的工作情况是：
电阻值的获得采用凑数法，即当与电阻并联的继电器接通时，将该电阻短路，阻值无效，当继电器断开时，该电阻阻值计入总电阻中，例如，将J2、J3、J4、J5、J9、J10接通即可得到87.3欧的电阻值。主控制器采用逐次逼近算法得到电阻给定值，即主控制器通过RS-485通信接口给XC164CS传送指令，XC164根据得到的指令，改变输出I/O的电平，当输出为低电平时，继电器接通，当输出为高电平时，继电器断开，从而改变总线路电阻的阻值，经过多次调整即可得到给定的电阻值，将该电阻值送至大气计算机，以便大气数据计算机进行采集和运算。
本实用新型程控总温电阻信号源与主控制器间采用RS-485总线相连用以传递命令或数据，总温电阻值给定不需人工操作，提高了设备的自动化程度，提高了机载设备的维护效率。

Claims (5)

1.一种程控总温电阻信号源，主要由MCU电路、通信接口电路、隔离驱动电路和电阻网络电路组成，其特征是：所述电阻网络电路由n个电阻串联组成，并且与每个电阻并联分别设有一个控制其接入的电子开关，所述MCU电路的MCU设置不同的I/O控制端口分别通过隔离驱动电路控制连接电阻网络电路的各个电子开关，从所述电阻网络电路的两个端点引出总温电阻信号连接大气数据计算机，所述MCU电路通过所述通信接口电路连接主控制器，实现该程控总温电阻信号源与主控制器的通信。
2.根据权利要求1所述的程控总温电阻信号源，其特征是：电阻网络电路采用8421编码方式进行配置，即十位权限配置80欧、40欧、20欧、10欧电阻，个位权限配置8欧、4欧、2欧、1欧电阻，小数位配置0.8欧、0.4欧、0.2欧和0.1欧电阻。
3.根据权利要求2所述的程控总温电阻信号源，其特征是：MCU电路的MCU选用德国英飞凌公司推出的16位单片CMOS微控制器XC164CS，隔离驱动电路核心器件选用仙童公司生产的双路达林顿管光电耦合器MOCD223M；所述MCU电路设置12路I/O输出端口连接至光耦MOCD223M，所述隔离驱动电路控制连接电阻网络电路的各电子开关。
4.根据权利要求1、2或3所述的程控总温电阻信号源，其特征是：通信接口电路核心器件选用广州致远电子推出的嵌入式隔离RS-485收发器RSM485CHT，所述RS-485收发器RSM485CHT的数据收发端口通过滤波电路引出总线接口，RS-485收发器RSM485CHT的串行通讯端口和控制端口分别与MCU电路的MCU的对应端口连接。
5.根据权利要求4所述的程控总温电阻信号源，其特征是：通信接口电路配置有共模电感器2L1、TVS管2D1及2R1、2C3构成的RC滤波器，以提高电路抗干扰能力。
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