CN205785277U - 一种测控信号的隔离与检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种测控信号的隔离与检测装置，控制面板上设置电源开关，电源开关控制低压电源对外提供低电压；模拟信号隔离器通过控制面板上的电连接器外接电缆与检测设备和被测设备连接；控制面板上设置的控制信号测试插孔直接与输入的模拟量控制信号的支路连接；隔离前信号测试插孔通过支路连接直接从被测设备回传的反馈信号；隔离后信号测试插孔通过支路连接接收经模拟信号隔离器隔离后的被测设备反馈信号；总线耦合器用于实现终端支线电缆与通讯总线传输电缆的挂接转换并配有终端电阻的端接器；被测设备的数字通讯支线电缆通过控制面板上的终端连接接口与总线耦合器连通；另有与总线耦合器挂接的终端连接接口用于挂接数字总线故障诊断仪或实时监测设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种对伺服系统控制信号及反馈信号进行隔离与检测的装置，用来实现对伺服系统测控信号的隔离与检测。
背景技术
机电伺服系统在工作过程中，需要为其提供低压供电、舵机控制信号等指令信号，以实现对电动伺服机构的有效控制，还需要从传感器端回采反馈信号以实现控制闭环。机电伺服系统对控制器供电及传感器供电要求较高，若控制器供电出现异常波动，控制器将无法正常工作甚至会被损坏，这将直接影响伺服机构的正常运转。若传感器供电出现异常，则反馈信号会出现偏差甚至丢失，这将间接影响伺服系统的控制稳定性。伺服系统接收的控制信号及发送的反馈信号的稳定性，也直接决定着伺服系统的工作可靠性，若控制信号或反馈信号受到干扰，伺服系统将无法根据控制指令完成指定动作。基于机电伺服系统的上述工作特点，有必要采取相应措施对其测控信号进行隔离保护并提供检测接口，从而保证测控信号的抗干扰稳定性及监测可检查性。
发明内容
本实用新型的技术解决问题是：提供一种实现对测控信号进行隔离和有效检测的装置，可满足对测控模拟信号的隔离保护及实时检测需求。
本实用新型的技术解决方案是：一种测控信号的隔离与检测装置，包括控制面板，低压供电电源、模拟信号隔离器和总线耦合器；
控制面板上设置电源开关，电源开关与低压电源连接，控制低压电源对外提供低电压供电；模拟信号隔离器通过控制面板上的电连接器外接电缆与检测设备和被测设备连接，实现对被测设备的控制信号传送和对反馈信号的隔离回采；控制面板上设置控制信号测试插孔、隔离前信号测试插孔、隔离后反馈信号测试插孔；控制信号测试插孔直接与输入的模拟量控制信号的支路连接；隔离前信号测试插孔通过支路连接直接从被测设备回传的反馈信号；隔离后信号测试插孔通过支路连接接收经模拟信号隔离器隔离后的被测设备反馈信号；
总线耦合器用于实现终端支线电缆与通讯总线传输电缆的挂接转换并配有终端电阻的端接器；被测设备的数字通讯支线电缆通过控制面板上的终端连接接口与总线耦合器连通；另有与总线耦合器挂接的终端连接接口用于挂接数字总线故障诊断仪或实时监测设备。
所述的总线耦合器为CAN总线耦合器或者1553B总线耦合器。
本实用新型与现有技术相比有益效果为：
(1)既可以实现对模拟量测控信号的隔离保护，又提供了对测控信号的实时检测接口，还能够满足低压电供电及检测需求；
(2)提供了对模拟量测控信号隔离前与隔离后的双重检测接口，便于诊断信号异常出现在隔离前还是隔离后；
(3)既能够用于检测模拟量测控信号，又能够用于检测1553B总线或CAN总线通讯数字量测控信号；
(4)检测接口通用性强，既可以连接表头类、示波器类设备，也可以连接工控机、专用检测仪等设备。
此技术方案与现有隔离及检测装置相比，既提高了功能的集成度，又适用于多种测控信号的实时检测，还可以兼容不同类型的信号检测设备，安全性与可靠性高，且操作简便，实用性很强。
附图说明
图1为单用于模拟量信号传输与检测的连接原理图；
图2为单用于数字信号(以1553B总线为例)传输与检测的连接原理图；
图3为低压供电输出的连接原理图；
图4a、4b为测控信号隔离与检测装置接口面板图；
图5为机电伺服系统性能测试连接示意图；
图6为伺服测控信号隔离与检测应用原理框图。
具体实施方式
本实用新型提供一种实现对测控信号进行隔离和有效检测的装置，可满足对测控模拟信号的隔离保护及实时检测需求。本发明装置包括控制面板，低压供电电源、模拟信号隔离器和总线耦合器，其中总线耦合器可以为CAN总线耦合器或1553B总线耦合器。
与传统单一隔离装置或检测装置相比，本发明可以实现对模拟信号与数字信号的同时在线传输与隔离，且不用额外连接检测接口装置，仅使用控制面板上提供的预留测试插孔，即可实现对隔离前和隔离后两种状态模拟量信号的实时在线检测。
当单独进行模拟信号传输与检测时，只需将本发明的信号隔离与检测装置通过电连接器嵌入到模拟信号的传输回路中，即可实现对被测设备的控制信号传送和对反馈信号的隔离回采。同时，可以利用该隔离与检测装置在面板上预留的测试插孔，对控制信号、隔离前的反馈信号和隔离后的反馈信号进行实时在线检测。此装置用于模拟量信号传输与检测时的连接原理图如下图1所示。
当此装置单独用于数字信号的传输与检测时，只需将本发明的信号隔离与检测装置通过数字总线连接器接入到数字总线的传输回路中，即可实现对被测设备的数字信号传送与隔离回采功能，同时还可以有效提升数字总线信号的抗干扰性能和数据传输距离。以1553B总线通讯为例，虽然其总线传输距离在不使用中继器的情况下，能够达到100米，但由于与其挂接的设备终端支线电缆在直接耦合的方式下，传输距离长度不能超过0.3米，即便使用变压耦合器方式连接，其支线电缆传输距离也不能超过6米。因此，本发明装置中安装有能够实现终端支线电缆与总线传输电缆挂接转换的耦合变压器与端接器，从而可以将任意支线终端设备便利地接入通讯总线，实现数字总线通讯隔离、支线转接和传输距离拓展等功能。同时，也可以利用该隔离与检测装置在面板上预留的终端连接接口，挂接数字总线故障诊断仪或实时监测设备，对数字总线信号进行在线监测。此装置用于数字总线传输与检测时的连接原理图如下图2所示。
本发明装置除了能够用于对模拟信号和数字信号进行隔离与检测之外，其内部集成有直流输出供电模块，还可以用于对外提供低电压供电。此装置用于低压供电输出的连接原理图如下图3所示。
综上，本装置控制面板上提供电源开关和各路信号的转接接口(插座)(数字总线接口以1553B总线接口为例)如图4a、4b所示，对于模拟信号提供了隔离前与隔离后两种情况下的独立检测接口，方便检验信号异常是出现在隔离模块之前，还是因隔离模块异常而导致信号失常。对于1553B总线检测，预留了A、B两个支线接口，可一端连接伺服控制器终端，另一端连接BC(总线监视)设备，从而检测整个1553B通讯网络。装置内部设置有与控制面板相关接口连通的低压供电电源、模拟信号隔离器和总线耦合器。
需要对测控信号的模拟信号进行隔离保护时，只需将测控模拟信号的传输电缆连接到该装置的面板插座上，即可通过装置内的转接线路接入模拟信号隔离器，经隔离后由信号输出端转接至控制面板输出插座，再通过测控模拟信号的转接传输电缆即可将隔离后的测控信号传送到需要的地方。
需要对测控信号进行实时检测时，模拟信号及供电信号可直接通过面板上的转接插孔进行测量，且隔离前的信号和隔离后的信号可分开进行检测。对于1553B总线数字信号可经由总线耦合器转接BM(总线监视)设备对测控信号进行检测。
实施例
下面以1553B总线耦合器、被测设备为机电伺服系统、检测设备为包含信号发生器卡、高速数据采集卡和1553B总线通信的工控机为例进行详细说明，如图5、6所示。
低压供电电源可根据机电伺服系统实际使用需求定制输出电压及输出路数，通过控制面板上的电源开关进行控制；模拟信号隔离器也可以根据实际需求，除了可以对测控信号进行隔离保护，还可以进行降压调幅处理；1553B总线信号需经总线耦合器变换后，方可通过支线电缆与终端连接，此处安装了两个总线耦合器，可实现1553B总线与支线双线双冗余通信传输。
进行机电伺服系统性能测试时，由测试用工控机连接测控信号隔离与检测装置，之后，再通过电缆与机电伺服系统连接。
工控机通过信号发生器卡发出模拟量控制指令信号，该控制指令信号经过控制面板上的电连接器通过电缆传输至机电伺服系统中的控制器；经过控制面板上的控制信号测试插孔将伺服系统回采转接的控制信号通过高速数据采集卡采集；伺服系统传感器的模拟量反馈信号先通过电缆传输至模拟信号隔离器，经过信号隔离与压值变换后，转变成在工控机可测范围内的电压信号，然后通过隔离信号反馈信号测试插孔传入工控机的高速数据采集卡，由工控机完成数据分析与控制调节。
若伺服系统使用1553B总线进行数据传输与控制，则可通过1553B总线连接工控机与信号隔离及检测装置的终端连接接口，再由总线耦合器和端接器转接1553B支线电缆连接伺服系统，从而形成完整的通讯网络。
本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
Claims (2)
1.一种测控信号的隔离与检测装置，其特征在于：包括控制面板，低压供电电源、模拟信号隔离器和总线耦合器；
控制面板上设置电源开关，电源开关与低压电源连接，控制低压电源对外提供低电压供电；模拟信号隔离器通过控制面板上的电连接器外接电缆与检测设备和被测设备连接，实现对被测设备的控制信号传送和对反馈信号的隔离回采；控制面板上设置控制信号测试插孔、隔离前信号测试插孔、隔离后反馈信号测试插孔；控制信号测试插孔直接与输入的模拟量控制信号的支路连接；隔离前信号测试插孔通过支路连接直接从被测设备回传的反馈信号；隔离后信号测试插孔通过支路连接接收经模拟信号隔离器隔离后的被测设备反馈信号；
总线耦合器用于实现终端支线电缆与通讯总线传输电缆的挂接转换并配有终端电阻的端接器；被测设备的数字通讯支线电缆通过控制面板上的终端连接接口与总线耦合器连通；另有与总线耦合器挂接的终端连接接口用于挂接数字总线故障诊断仪或实时监测设备。
2.根据权利要求1所述的一种测控信号的隔离与检测装置，其特征在于：所述的总线耦合器为CAN总线耦合器或者1553B总线耦合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620419170.8U CN205785277U (zh) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | 一种测控信号的隔离与检测装置 |
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| CN201620419170.8U CN205785277U (zh) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | 一种测控信号的隔离与检测装置 |
Publications (1)
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| CN201620419170.8U Active CN205785277U (zh) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | 一种测控信号的隔离与检测装置 |
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| CN (1) | CN205785277U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113359660A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-09-07 | 上海宏英智能科技股份有限公司 | 一种塔机电控制装置检测系统 |
| CN114647181A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-06-21 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种二取二安全输出电路系统及方法 |
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2016
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