CN206301503U - 一种分立双轴三针仿真仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分立双轴三针仿真仪表，包括通过后盖板、壳体和表头所构成的密闭空腔，密闭空腔中设置有单轴双向步进电机和上、下双层双向步进电机，单轴双向步进电机、上层双向步进电机和下层双向步进电机分别连接对应的步进电机驱动板，三个步进电机驱动板均连接步进电机控制板，后盖板外表面固定有两个航空插头，两个航空插头均连接密闭空腔内的步进电机控制板，步进电机控制板为可编程印刷电路板，依据中央计算机发出的指令工作，采取机电组合的方式，利用程序控制方法，形成物理量指示功能及外部形状与实装完全相同的仿真仪表，为模拟仿真训练技术的实际应用提供有效支持。

Description

一种分立双轴三针仿真仪表

技术领域

本实用新型属于仿真技术领域，具体涉及一种分立双轴三针仿真仪表。

背景技术

飞机综合保障专业技术人员的技能培训工作可以分两种形式进行：实装训练和模拟仿真训练。实装训练是指让被培训的技术人员使用完全真实的飞机进行综合保障技能训练，模拟仿真训练是指让被培训的技术人员使用根据实装飞机设计好的模拟仿真训练系统进行综合保障技能训练。在实装飞机上进行综合保障技术培训工作，不仅需要消耗燃料，还会消耗实装飞机设备的有限寿命，而且极易产生各种不安全因素，有可能对受训人员造成伤害，因此实装训练即不经济又不安全。与实装训练相比，模拟仿真训练不但可以解决以上问题，而且可以实现在实装飞机上很难进行的飞机故障状态的模拟仿真训练，在节省培训费用的同时，大大提高了飞机综合保障技术培训工作的质量和效益。因此，利用飞机维修模拟仿真训练系统进行飞机综合保障技术培训，已成为航空维修机务人员训练的主要手段和有效方法。

目前，所有飞机维修模拟仿真训练系统的仿真座舱几乎都采用了实装或仿制的航空仪表，其优点是仿真座舱贴近真实的飞机座舱，但也存在如下不可避免的缺点：1.价格昂贵，由于航空安全的要求，实装仪表的可靠性要求很高，必然使制造成本较高，即使是仿制品也价格不菲；2.功能单一，实装仪表不能进行故障状态工作过程的模拟仿真训练，因此训练内容单一；3.维修性差，实装仪表本身结构复杂，一旦出现故障，必然造成维修不便。因此，采用实装或仿制仪表必然造成模拟训练系统价格昂贵，功能不全，维修不变，不利于模拟仿真训练这种先进培训手段的普及与推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种价格便宜、故障率低、与实装仪表外形及功能完全一致的用于飞机综合保障模拟仿真训练系统的分立双轴三针仿真仪表。

为了达到上述目的，本实用新型包括通过后盖板、壳体和表头所构成的密闭空腔，密闭空腔内设置有双向步进电机、上层双向步进电机和下层双向步进电机，双向步进电机、上层双向步进电机和下层双向步进电机分别连接对应的第一步进电机驱动板、第二步进电机驱动板和第三步进电机驱动板，第一步进电机驱动板、第二步进电机驱动板和第三步进电机驱动板均连接步进电机控制板，后盖板外表面固定有第一航空插头和第二航空插头，第一航空插头和第二航空插头均连接密闭空腔内的步进电机控制板，步进电机控制板为可编程印刷电路板，依据中央计算机发出的指令工作；

所述表头包括固定在壳体上的表头壳，表头壳上设置有刻度盘和第一指针、第二指针和第三指针，表头壳上覆盖有表蒙，双向步进电机的输出轴伸入表头壳内连接第一指针，层双向步进电机的输出轴为空心轴，且贯穿上层双向步进电机，下层双向步进电机的输出轴伸入上层双向步进电机的输出轴内，上层双向步进电机和下层双向步进电机的输出轴共同伸入表头壳内，并分别连接第二指针和第三指针。

所述双向步进电机的输出轴通过指针固定套伸入表头壳内，上层双向步进电机和下层双向步进电机的输出轴分别通过第二指针固定套和第三指针固定套共同伸入表头壳内。

所述表蒙通过卡簧固定在表头壳上。

所述双向步进电机通过限位钉固定在第一步进电机固定座上。

所述上层双向步进电机固定在第一步进电机固定座和第二步进电机固定座之间，下层双向步进电机固定在第二步进电机固定座上，第一步进电机固定座通过若干第一短连接柱连接表头壳，第二步进电机固定座通过若干第二短连接柱连接到第一步进电机固定座上。

所述第一步进电机固定座上设置有控制上层双向步进电机的第一光电传感器，第二步进电机固定座上设置有控制下层双向步进电机的第二光电传感器。

所述双向步进电机驱动板与上层步进电机驱动板间通过若干上层连接柱连接，上层步进电机驱动板与下层步进电机驱动板间通过若干中层连接柱连接，下层步进电机驱动板与步进电机控制板间通过若干下层连接柱连接，后盖板与步进电机控制板间通过若干底层连接柱连接。

所述后盖板通过若干长连接柱连接到第一步进电机固定座上，再通过若干短连接柱与表头壳连接。

所述双向步进电机的指针固定套上设置有随动螺钉。

所述上层双向步进电机的上端输出轴上设置有第一随动圆盘，下层双向步进电机的上端输出轴上设置有第二随动圆盘。

所述第一短连接柱为四根，对称设置在第一步进电机固定座的上表面边缘；第二短连接柱为三根，等间距设置在第二步进电机固定座的上表面边缘。

所述底层连接柱、下层连接柱、中层连接柱、上层连接柱均为两根，且为中心对称设置。

所述第一航空插头和第二航空插头中，一个为4芯，另一个为7芯。

所述双向步进电机为单轴双向步进电机，其型号为28STH24-0504-00B。

所述上层双向步进电机的型号为28STH24-0504-01A，下层双向步进电机的型号为28STH24-0504-01B。

所述表蒙材质为仪表用特种玻璃。

与现有技术相比，本实用新型采取机电组合的方式，利用程序控制方法，形成物理量指示功能及外部形状与实装完全相同的仿真仪表，为模拟仿真训练技术的实际应用提供有效支持，具有以下有益效果：

1、功能集成，能够同时或单独实现多个物理量的指示功能；

2、结构简单，性能可靠，运用力学原理设计出简单有效的机械结构，在不大幅增加成本的同时，保证了元件连接可靠耐用，适合各种恶劣环境下使用；

3、物理量指示程序控制，更改程序即可实现不同物理量的指示需要。

进一步的，本实用新型采用还可用做数据采集和控制系统的状态参数指示器及各种数控设备仪表板的指示器，具有广泛的应用领域。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的部件组装图；

其中，1—卡簧；2—表蒙；3—第一指针；4—第二指针；5—第三指针；6—刻度盘；7—表头壳；8—第一短连接柱；9—第一指针固定套；10—第二指针固定套；11—第三指针固定套；12—随动钉；13—限位钉；14—第一光电传感器；15—第一随动圆盘；16—第一步进电机固定座；17—双向步进电机；18—上层双向步进电机；19—第二短连接柱；20—第二光电传感器；21—第二随动圆盘；22—第二步进电机固定座；23—长连接柱；24—下层双向步进电机；25—第一步进电机驱动板；26—第二步进电机驱动板；27—第三步进电机驱动板；28—步进电机控制板；29—上层连接柱；30—中层连接柱；31—下层连接柱；32—底层连接柱；33—后盖板；34—第一航空插头；35—第二航空插头；36—壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参见图1和图2，本实用新型包括通过后盖板33、壳体36和表头所构成的密闭空腔，密闭空腔内设置有双向步进电机17、上层双向步进电机18和下层双向步进电机24，双向步进电机17、上层双向步进电机18和下层双向步进电机24分别连接对应的第一步进电机驱动板25、第二步进电机驱动板26和第三步进电机驱动板27，第一步进电机驱动板25、第二步进电机驱动板26和第三步进电机驱动板27均连接步进电机控制板28，后盖板33外表面固定有第一航空插头34和第二航空插头35，第一航空插头34和第二航空插头35均连接密闭空腔内的步进电机控制板28，步进电机控制板28为可编程印刷电路板，依据中央计算机发出的指令工作；

表头包括固定在壳体36上的表头壳7，表蒙2通过卡簧1固定在表头壳7上，表头壳7上设置有刻度盘6和第一指针3、第二指针4和第三指针5，表头壳7上覆盖有表蒙2，双向步进电机17的输出轴伸入表头壳7内连接第一指针3，层双向步进电机18的输出轴为空心轴，且贯穿上层双向步进电机18，下层双向步进电机24的输出轴伸入上层双向步进电机18的输出轴内，上层双向步进电机18和下层双向步进电机24的输出轴共同伸入表头壳7内，并分别连接第二指针4和第三指针5。

双向步进电机17的输出轴通过指针固定套9伸入表头壳7内，上层双向步进电机18和下层双向步进电机24的输出轴分别通过指针第二固定套10和第三指针固定套11共同伸入表头壳7内，双向步进电机17通过限位钉13固定在第一步进电机固定座16上，双向步进电机18固定在第一步进电机固定座16和第二步进电机固定座22之间，下层双向步进电机24固定在第二步进电机固定座22上，第一步进电机固定座16通过若干第一短连接柱8连接表头壳7，第二步进电机固定座22通过若干第二短连接柱19连接到第一步进电机固定座16上，第一步进电机固定座16上设置有控制上层双向步进电机18的第一光电传感器14，第二步进电机固定座22上设置有控制下层双向步进电机24的第二光电传感器20。

双向步进电机驱动板25与上层步进电机驱动板25间通过若干上层连接柱29连接，上层步进电机驱动板25与下层步进电机驱动板27间通过若干中层连接柱30连接，下层步进电机驱动板27与步进电机控制板28间通过若干下层连接柱31连接，后盖板33与步进电机控制板28间通过若干底层连接柱32连接。

后盖板33通过若干长连接柱23连接到第一步进电机固定座16上，再通过若干短连接柱8与表头壳7连接。

双向步进电机17的指针固定套9上设置有随动螺钉12。

上层双向步进电机18的上端输出轴上设置有第一随动圆盘15，下层双向步进电机24的上端输出轴上设置有第二随动圆盘21。

优选的，第一短连接柱8为四根，对称设置在第一步进电机固定座16的上表面边缘；第二短连接柱19为三根，等间距设置在第二步进电机固定座22的上表面边缘，底层连接柱32、下层连接柱31、中层连接柱30、上层连接柱29均为两根，且为中心对称设置，所有连接柱均为六方铜柱，外螺纹和内螺纹均为M3，后盖板7、壳体36和表头所构成的密闭空腔为圆柱体，第一光电传感器14和第二光电传感器20的型号均为ITR20403，刻度盘6上有三组刻度线，其中一组单独分布，另外两组呈内外环形分布，其指示量程分别为：0～15，0～2，0～8。

优选的，第一航空插头34和第二航空插头35中，一个为4芯，另一个为7芯。

优选的，双向步进电机17为单轴双向步进电机，其型号为28STH24-0504-00B，上层双向步进电机18的型号为28STH24-0504-01A，下层双向步进电机24的型号为28STH24-0504-01B，表蒙2材质为仪表用特种玻璃。

使用时，将本装置的第一航空插头34和第二航空插头35插入相应的系统中，系统的信号通过第一航空插头34和第二航空插头35送入步进电机控制板28中，步进电机控制板28分析信号，并将信号分别发送至第一步进电机驱动板25、第二步进电机驱动板26和第三步进电机驱动板27中，第一步进电机驱动板25、第二步进电机驱动板26和第三步进电机驱动板27根据信号的内容，分别驱动双向步进电机17、上层双向步进电机18和下层双向步进电机24转动，双向步进电机17的输出轴单独转动，并带动第一指针3转动；下层双向步进电机24的输出轴作为内轴在上层双向步进电机18的输出轴内部转动，从而使上层双向步进电机18和下层双向步进电机24的输出轴互不干扰地分别带动第二指针4和第三指针5转动，从而达到显示度数的目的。

Claims (10)

1.一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，包括通过后盖板(33）、壳体(36）和表头所构成的密闭空腔，密闭空腔内设置有双向步进电机（17）、上层双向步进电机（18）和下层双向步进电机（24），双向步进电机（17）、上层双向步进电机（18）和下层双向步进电机（24）分别连接对应的第一步进电机驱动板（25）、第二步进电机驱动板（26）和第三步进电机驱动板（27），第一步进电机驱动板（25）、第二步进电机驱动板（26）和第三步进电机驱动板（27）均连接步进电机控制板（28），后盖板（33）外表面固定有第一航空插头（34）和第二航空插头（35），第一航空插头（34）和第二航空插头（35）均连接密闭空腔内的步进电机控制板（28），步进电机控制板（28）为可编程印刷电路板，依据中央计算机发出的指令工作；

所述表头包括固定在壳体（36）上的表头壳（7），表头壳（7）上设置有刻度盘（6）和第一指针（3）、第二指针（4）和第三指针（5），表头壳（7）上覆盖有表蒙（2），双向步进电机（17）的输出轴伸入表头壳（7）内连接第一指针（3），层双向步进电机（18）的输出轴为空心轴，且贯穿上层双向步进电机（18），下层双向步进电机（24）的输出轴伸入上层双向步进电机（18）的输出轴内，上层双向步进电机（18）和下层双向步进电机（24）的输出轴共同伸入表头壳（7）内，并分别连接第二指针（4）和第三指针（5）。

2.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述双向步进电机(17）的输出轴通过指针固定套(9）伸入表头壳(7）内，上层双向步进电机(18）和下层双向步进电机(24）的输出轴分别通过指针第二指针固定套(10）和第三指针固定套（11）共同伸入表头壳（7）内。

3.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述表蒙（2）通过卡簧（1）固定在表头壳（7）上。

4.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述双向步进电机（17）通过限位钉（13）固定在第一步进电机固定座（16）上。

5.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述上层双向步进电机（18）固定在第一步进电机固定座（16）和第二步进电机固定座（22）之间，下层双向步进电机（24）固定在第二步进电机固定座（22）上，第一步进电机固定座（16）通过若干第一短连接柱（8）连接表头壳(7），第二步进电机固定座（22）通过若干第二短连接柱（19）连接到第一步进电机固定座（16）上。

6.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述第一步进电机固定座（16）上设置有控制上层双向步进电机（18）的第一光电传感器（14），第二步进电机固定座（22）上设置有控制下层双向步进电机（24）的第二光电传感器（20）。

7.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述双向步进电机驱动板（25）与上层步进电机驱动板（25）间通过若干上层连接柱（29）连接，上层步进电机驱动板（25）与下层步进电机驱动板（27）间通过若干中层连接柱（30）连接，下层步进电机驱动板（27）与步进电机控制板（28）间通过若干下层连接柱（31）连接，后盖板（33）与步进电机控制板（28）间通过若干底层连接柱（32）连接。

8.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述后盖板（33）通过若干长连接柱（23）连接到第一步进电机固定座（16）上。

9.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述双向步进电机（17）的指针固定套（9）上设置有随动螺钉（12）。

10.根据权利要求1所述的一种分立双轴三针仿真仪表，其特征在于，所述上层双向步进电机（18）的上端输出轴上设置有第一随动圆盘（15），下层双向步进电机（24）的上端输出轴上设置有第二随动圆盘（21）。