CN208888805U - 一种试验信息采集用扩展坞 - Google Patents

Abstract

一种试验信息采集用扩展坞，包括：支座组件、接插件、母板、接口板；支座组件内部安装有所述母板和接口板，所述支座组件上有凹槽结构用于安装外部平板电脑；外部平板电脑与所述母板、所述母板与所述接口板、所述接口板与外部测试设备之间分别通过接插件连接；所述母板连接外部输入电源并供电给所述接口板。本实用新型为试验现场信息采集提供了一种结构小巧的标准化、通用化平台，具有使用方便、安全可靠和扩展性强的特点。

Description

一种试验信息采集用扩展坞

技术领域

本实用新型涉及一种试验信息采集用扩展坞，属于信号处理技术领域。

背景技术

试验现场信息的采集和处理是保障试验品质的重要环节。与试验过程相关的各种信息的有效获取和快速处理，已成为提高效率、保证质量和应对突发事件的关键因素。试验现场信息来源多样，不同来源的信息通常采用不同的接口，需要特定的采集手段，如环境信息需要用传感器、设备管理信息用RFID、试验过程信号则需要万用表、示波器或者专有信号测试工具。为此，试验现场通常需要准备多种信息采集设备，造成占地空间大、不易管理也不方便使用。

国内外对现场信息采集和处理技术进行了广泛的研究和实践，涉及医疗、农业、交通、安全以及军事等多个领域，也衍生出了多样化的应用设备。

文献《多功能并行数据采集手持终端系统设计》设计了一种多功能并行数据采集手持终端，应用于特殊作业领域的数据采集。终端利用并行数据采集方式将采集到的环境信息进行融合并存储，用户可以通过LCD显示屏实时读取现场信息，并通过GSM模块将数据发送至控制中心；

文献《美国军队武器装备维护中的综合诊断》指出：目前美国武器系统的外场维护主要使用一种被称为“便携式维护助手(PMA)”和电子技术手册的设备。PMA是一种配置有诊断分析软件的便携式计算机,它通过机载总线接口下载机内的BIT数据进行分析诊断。PMA不能获得额外的测试信息,为了对一些可疑的现象进行验证,有时还需配备一个便携式测试仪器箱(PIP)进行一些辅助测试。便携式测试仪器箱(PIP)的需要引出了“综合(或合成)仪器”的概念。综合仪器并不完全等同于虚拟仪器或一般的仪器,而是将虚拟仪器和通用仪器设计技术结合起来形成一种多功能的仪器,实现可以一人携带的测试工作站。

这些研究基于实时方便的设计思想，为不同的现场需求提供了多样性的解决方案。但还存在以下问题：1)现场信息源覆盖不完整，不能在一个平台上实现对所有信息源的访问和处理；2)现场信息采集受到设备软、硬件接口支持度的制约，不能根据需求进行灵活的配置和重构；3)没有通用化、标准化的现场信息管理设备技术方案，造成设备研发和使用中效率、成本、可靠性以及维护管理等多方面的问题。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种试验信息采集用扩展坞。将信息采集、信号处理和总线接口功能集成在一个底座式结构中，实现了一种便携式信息采集前端装置。该装置可适应多种接口形式的信息源，可有效减少试验现场设备数量，提高现场工作效率、降低成本，为试验现场信息采集提供了通用化、标准化的解决方案。

本实用新型的技术方案是：

一种试验信息采集用扩展坞，包括：支座组件、接插件、母板、接口板；

支座组件内部安装有所述母板和接口板，所述支座组件上有凹槽结构用于安装外部平板电脑；外部平板电脑与所述母板、所述母板与所述接口板、所述接口板与外部测试设备之间均通过接插件连接；所述母板连接外部输入电源并供电给所述接口板。

所述支座组件包括：定位板和底座；

底座：为壳体结构，壳体结构的内部安装所述母板和接口板，所述连接外部平板电脑与所述母板之间的接插件固定在所述壳体结构的顶部端面上、所述连接所述接口板与外部测试设备之间的接插件固定在所述壳体结构的侧壁上；

定位板：为板状结构，所述薄板两个相对的边缘向上弯折成U字形，所述U字形的边缘再次向U字形的对称面弯折形成所述安装外部平板电脑的凹槽结构；薄板任一未被弯折的边缘固定在所述底座的上表面，所述U字型开口朝上，所述薄板的法线与所述底座表面的夹角不为零。

所述接插件包括：扩展坞连接器、XMC连接器、对外信号连接器；

所述扩展坞连接器安装在所述底座壳体结构的顶部端面上，扩展坞连接器的两端分别连接外部平板电脑和所述母板；

所述XMC连接器的两端分别连接所述母板和所述接口板，所述母板通过XMC连接器给接口板供电；

所述对外信号连接器的两端分别连接所述接口板和外部测试设备。

所述底座还包括：电源开关、电源指示灯；

所述电源开关用于控制所述母板的供电；当母板通电时，电源指示灯点亮，当母板未通电时，电源指示灯熄灭。

所述底座还包括：用于表示外部平板电脑是否开机的信号指示灯；当外部平板电脑开机，信号指示灯点亮；当外部平板电脑关机，信号指示灯熄灭。

所述母板通过XMC连接器供电给所述接口板，所述外部输入电源的电压为12V。

所述定位板薄板的法线与所述底座表面夹角θ优选的取值范围为15°～30°。

所述母板采用TEWS公司的型号为TPCE278的载板实现。

所述底座壳体结构的后侧壁还固定有均与母板连接的USB接口、以太网接口和HDMI接口。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

(1)本实用新型整体结构为凹槽结构具有定位功能的底座，保证了平板电脑的全放置和观看的舒适性；

(2)本实用新型上壳组件采用一体化成型工艺，减少了材料和紧固件用量，提高了牢固度和密封性；

(3)本实用新型设置XMC连接器，支持与多种接口板卡的联合工作，提高了硬件接口灵活度，使单一平台具备多源信息采集能力。

(4)本实用新型采用电源适配器提供的12V电源，减小了整机功耗和发热量，延长了工作时间。

附图说明

图1为本实用新型的信号传输示意图；

图2为本实用新型的三维外形示意图；

图3为本实用新型的左侧剖面示意图；

图4为本实用新型的前侧示意图；

图5为本实用新型的后侧示意图。

具体实施方式

本实用新型的基本思路为：提供一种试验信息采集用扩展坞，针对当前试验现场中信息采集设备信息源覆盖不完整、接口适应性不强、没有通用化、标准化规格型号的问题，采用集成结构+标准总线接口的总体方案，为多种功能接口在轻小型结构内的高度集成和灵活组合提供了标准化、通用化平台；根据平板电脑在现场设备方面使用越来越广泛这个趋势，本实用新型专门设置了平板电脑的定位和导向结构，使装置具有了使用方便、安全可靠和扩展性强的特点。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，如图1所示，本实用新型提出的试验现场信息采集用扩展坞，包括：支座组件、母板即PCIe转XMC载板、接口板、扩展坞连接器3、XMC连接器4、电源适配器、电源开关6、直流电源输入插座、LED灯形的电源指示灯7和信号指示灯8；母板用于实现PCIe总线与XMC总线的双向转换。

一种试验信息采集用扩展坞，包括：支座组件、接插件、母板、接口板；支座组件内部安装有所述母板和接口板，所述支座组件上有凹槽结构用于安装外部平板电脑；外部平板电脑与所述母板、所述母板与所述接口板、所述接口板与外部测试设备之间分别通过接插件连接；所述母板连接外部输入电源并供电给所述接口板。

扩展坞的结构如图2所示，扩展坞支座组件包括定位板1和底座2，底座2为长方体壳体，壳体结构的内部安装所述母板和接口板，所述连接外部平板电脑与所述母板之间的接插件固定在所述壳体结构的顶部端面上、所述连接所述接口板与外部测试设备之间的接插件固定在所述壳体结构的侧壁上。本实用新型实施例中的尺寸为303mm(长)×126mm(宽)×30mm(高)。定位板1在底座2上表面，定位板1尺寸为280mm(长)×50mm(高)。定位板1的法线与底座2表面的夹角θ的大小优选的取值范围为15°～30°，本实施例夹角选用为25。定位板1为板状结构，薄板两个相对的边缘向上弯折成U字形，所述U字形的边缘再次向U字形的对称面弯折，形成所述安装外部平板电脑的凹槽结构，如图3所示，凹槽结构的厚度A宽度为35mm，如图4所示，凹槽结构第二次弯折的长度B为15mm。支座组件采用一体化成型技术，提高了牢固度和密封性；定位板1凹槽结构和夹角θ的角度保证了在扩展坞上放置平板电脑或其他显示设备时观看的安全性和舒适度；扩展坞采用铝镁合金材料，表面进行黑色阳极氧化处理。铝镁合金材料降低了设备重量，黑色阳极氧化处理提高了设备的抗环境侵害能力。

底座2：为壳体结构，壳体结构的内部安装所述母板和接口板。母板有XMC连接器4，接口板的XMC连接器4插在母板的XMC连接器4上。扩展坞连接器3通过螺钉固定安装到底座2的顶部端面上。扩展坞连接器3型号可选用TE公司的CHAMP 0.6mm高密度扩展坞连接器3，用于将外部平板电脑的PCIe总线信号传输给母板。将外部平板电脑的主板上设置PCIe总线连接头，将连接头连接扩展坞连接器3的输入端。

底座2前侧面固定安装LED灯，分别用于电源指示灯7和信号指示灯8电源开关6；当外部平板电脑开机，信号指示灯8点亮；当外部平板电脑关机，信号指示灯8熄灭。

底座2后侧面固定安装直流电源输入插座；

底座2壳体结构内腔的顶部设置带内螺纹的螺柱，螺柱长度由长至短分别为第一螺柱和第二螺柱，PCIe转XMC载板通过螺钉固定在第二螺柱上；底盖通过螺钉固定在第一螺柱上；

外部输入电压为220V交流电；220V交流电输入电源适配器，电源适配器输出12V直流电输入直流电源输入插座；直流电源输入插座连接电源开关6。

电源开关6连接PCIe转XMC载板和LED灯，所述电压开关用于控制所述母板的供电；当母板通电时，电源指示灯7点亮，当母板未通电时，电源指示灯7熄灭。PCIe转XMC载板通过XMC连接器4供电给所述接口板。

PCIe转XMC载板连接扩展坞连接器3。如图5所示，底座2壳体结构的侧壁还固定有均与母板连接的USB接口9、以太网接口10和HDMI接口11。

本实用新型的接口板可根据实际测试需求配置不同功能。接口板通过对外信号连接器5连接外部测试设备相应接口。

本实用新型优选的，接口板包括第一接口板和第二接口板。第一接口板用于测试外部试验设备的电压，将电压结果传输给外部平板电脑，第二接口板用于测试外部试验设备的1553B总线连接的通断，将通断结果传输给外部平板电脑；

第一接口板采集外部试验设备的电压，将电压数据通过XMC连接器4传送给母板，母板通过扩展坞连接器3传输给外部平板电脑；外部平板电脑通过母板控制第二接口板发送1553B总线数据给外部测试设备。外部测试设备根据接收到的1553B总线数据后，返回1553B总线数据给第二接口板，第二接口板接收到外部测试设备返回的1553B总线数据，通过母板传送给外部平板电脑，外部平板电脑根据是否接收到数据判断与外部测试设备1553B总线连接的通断。

优选的，本实用新型定位板1的U字形的两个弯折的边缘与定位板1采用分体的结构，两个弯折的边缘之间固定有弹性装置，可以根据外部平板电脑的宽度调整两个弯折的边缘之间的距离。更好的加紧和固定外部平板电脑。

优选的，如图3所示，本实用新型定位板1顶部到底座2的垂直高度H1与底座2的垂直厚度H2的比例关系是4:3。

优选的，本实用新型第二螺柱长度与第一螺柱长度的比例关系是1:2。

试验现场信息采集用扩展坞中，采用集成结构+标准总线接口的总体方案，为多种功能接口在轻小型结构内的高度集成和灵活组合提供了标准化、通用化平台。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种试验信息采集用扩展坞，其特征在于，包括：支座组件、接插件、母板、接口板；

支座组件内部安装有所述母板和接口板，所述支座组件上有凹槽结构用于安装外部平板电脑；外部平板电脑与所述母板、所述母板与所述接口板、所述接口板与外部测试设备之间均通过接插件连接；所述母板连接外部输入电源并供电给所述接口板。

2.根据权利要求1所述的一种扩展坞，其特征在于，所述支座组件包括：定位板(1)和底座(2)；

底座(2)：为壳体结构，壳体结构的内部安装所述母板和接口板，所述连接外部平板电脑与所述母板之间的接插件固定在所述壳体结构的顶部端面上、所述连接所述接口板与外部测试设备之间的接插件固定在所述壳体结构的侧壁上；

定位板(1)：为板状结构，所述定位板(1)两个相对的边向上弯折成U字形，所述两个弯折的边再次向U字形的对称面弯折，形成所述安装外部平板电脑的凹槽结构；定位板(1)任一未被弯折的边固定在所述底座(2)的上表面，所述U字形开口朝上，所述定位板(1)U字形的底面为薄板，所述薄板的法线与所述底座(2)表面的夹角不为零。

3.根据权利要求2所述的一种扩展坞，其特征在于，所述接插件包括：扩展坞连接器(3)、XMC连接器(4)、对外信号连接器(5)；

所述扩展坞连接器(3)安装在所述底座(2)壳体结构的顶部端面上，扩展坞连接器(3)的两端分别连接外部平板电脑和所述母板；

所述XMC连接器(4)的两端分别连接所述母板和所述接口板；

所述对外信号连接器(5)的两端分别连接所述接口板和外部测试设备。

4.根据权利要求3所述的一种扩展坞，其特征在于，所述底座(2)的前端侧壁还设置有电源开关(6)、电源指示灯(7)和用于表示外部平板电脑是否开机的信号指示灯(8)。

5.根据权利要求3-4之一所述的一种扩展坞，其特征在于，所述定位板(1)薄板的法线与所述底座(2)表面夹角θ的取值范围为15°～30°。

6.根据权利要求5所述的一种扩展坞，其特征在于，所述母板采用TEWS公司的型号为TPCE278的载板实现。

7.根据权利要求6所述的一种扩展坞，其特征在于，所述底座(2)壳体结构的后侧壁还固定有均与母板连接的USB接口(9)、以太网接口(10)和HDMI接口(11)。

8.根据权利要求7所述的一种扩展坞，其特征在于，所述定位板(1)两个相对的边两次弯折的角度均为90°。