CN209417179U - 一种感应尖峰信号发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了感应尖峰信号发生器系统，包括本体和测量装置，本体包括供电电源、电弧放电频率调节装置、电弧放电装置、感应尖峰信号输出端口，电弧放电频率调节装置包括减速电机，电弧放电装置包括第一电极和第一齿轮；测量装置包括测量电源、第二齿轮、第二电极、传动机构、开关信号滤波电路以及频率测量显示单元，第二齿轮与第一齿轮的结构一致，且第二齿轮与第一齿轮联动配合，测量电源与第二齿轮连接，第二电极与开关信号滤波电路连接，开关信号滤波电路与频率测量显示单元连接。本实施例能够实现感应尖峰脉冲群频率的调节、测量、显示功能，有效地提高了感应尖峰信号发生器的功能和使用便捷性。

Description

一种感应尖峰信号发生器

技术领域

本实用新型涉及实验仪器技术领域，尤其是涉及一种感应尖峰信号发生器。

背景技术

国外在航空机载设备的电磁兼容性能方面已经开展多年的研究，并成立了相应的机构，其中的RTCA公司是为公众利益推进航空技术和航空电子系统发展而成立的一个非赢利机构。该机构为联邦咨询委员会服务，并为现代航空面临的问题制定一致的解决方案。在2004年、2007年、2010年，RCTA公司依次制定了航空机载设备EMC测试的规范，即DO160E、F、G。DO160标准规定了机载设备的一系列最低标准环境测试条件分类和适用的测试程序，该测试的目的是提供一种精确的方法，以确定代表机载设备在实际环境条件下的设备性能特征，并且在DO160标准的第19章“对互连线缆的感应尖峰”章节中规定了对航空机载设备进行感应尖峰的试验要求，该试验用于确定机载设备是否能承受其互连电缆在安装环境中耦合的尖峰信号的干扰能力。其中，在DO160标准第19章的测试中，需要对互联线缆通过耦合的方式注入瞬变的尖峰电压，该尖峰电压需要达到一定的峰值、总持续时间以及重复周期，因此需要有满足DO160标准的第19章“对互连线缆的感应尖峰”要求的感应尖峰信号发生器来产生感应尖峰信号，以满足试验要求。

现有技术中，DO160标准第19章中规定的感应电压尖峰信号需要由特殊的信号发生器产生，但是目前国外仅有一家厂商(EMC PARTNER)具有满足DO160标准要求的感应尖峰信号发生器成品设备，而国内也仅有一家厂商(3Ctest)具有类似设备，本申请的实用新型人在对现有技术的研究和实践过程中发现整个脉冲群频率不可调节、不可测量、不可显示，正是由于在感应尖峰信号发生电路中加入任何的电子元器件并对其进行测量都会导致产生的感应尖峰信号的波形参数异常，致使整个尖峰脉冲群频率测量比较困难，这也是目前国内外产品不具备此项功能的原因。RTCA DO-160标准要求感应尖峰信号群频率为8～10Hz，不可实时显示感应尖峰信号群频率的发生器给使用操作带来很大的不方便性，同时不能调节感应尖峰信号群输出频率的发生器局限了使用范围。

实用新型内容

本实用新型提供了一种感应尖峰信号发生器，能够实现感应尖峰脉冲群频率的调节、测量、显示功能，有效地提高了感应尖峰信号发生器的功能和使用便捷性。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种感应尖峰信号发生器，包括本体和测量装置，所述本体包括供电电源、电弧放电频率调节装置、电弧放电装置、感应尖峰信号输出端口，所述电弧放电频率调节装置包括减速电机，所述电弧放电装置包括第一电极和受所述减速电机驱动旋转而与所述第一电极间断性接触的第一齿轮，所述第一齿轮与所述供电电源连接，所述第一电极与所述感应尖峰信号输出端口连接；

所述测量装置包括测量电源、第二齿轮、第二电极、传动机构、开关信号滤波电路以及用于测量和显示所述第二齿轮与所述第二电极之间间断性接触所产生的通断频率的频率测量显示单元，所述第二齿轮与所述第一齿轮的结构一致，且所述第二齿轮与所述第一齿轮之间通过所述传动机构同步联动配合，所述测量电源与所述第二齿轮连接，所述第二电极与所述开关信号滤波电路连接，所述开关信号滤波电路与所述频率测量显示单元连接。

作为优选方案，所述传动机构为传动齿轮，所述传动齿轮位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，且所述传动齿轮分别与所述第一齿轮、所述第二齿轮啮合连接，所述传动齿轮的转轴与所述减速电机的转轴连接。

作为优选方案，所述传动齿轮为绝缘齿轮。

作为优选方案，所述传动机构为驱动齿轮，所述驱动齿轮位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，且所述驱动齿轮分别与所述第一齿轮、所述第二齿轮啮合连接，所述驱动齿轮的转轴与所述减速电机的转轴连接。

作为优选方案，所述传动机构为传动皮带，所述第一齿轮上设有与其同轴转动的主动皮带轮，所述第二齿轮上设有与其同轴转动的从动皮带轮，所述传动皮带缠绕在所述主动皮带轮和所述从动皮带轮上，所述主动皮带轮与所述从动皮带轮的结构一致。

作为优选方案，所述主动皮带轮的半径小于所述第一齿轮的半径。

作为优选方案，所述电弧放电装置还包括电感线圈，所述电感线圈的一端与所述供电电源连接，所述电感线圈的另一端与所述感应尖峰信号输出端口连接。

作为优选方案，所述第一齿轮的轮缘上间隔分布多个第一轮齿，所述第一电极的接触端位于任意二所述第一轮齿之间的齿槽内或与任意一所述第一轮齿接触连接；

所述第二齿轮的轮缘上间隔分布多个第二轮齿，所述第一电极的接触端位于任意二所述第二轮齿之间的齿槽内或与任意一所述第二轮齿接触连接。

作为优选方案，所述电弧放电频率调节装置还包括电机控制器，所述电机控制器与所述减速电机连接。

作为优选方案，所述第一齿轮、所述第二齿轮均为紫铜齿轮；所述第一电极、所述第二电极均为金属片。

相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：

(1)通过所述减速电机驱动所述第一齿轮旋转，同时所述第一齿轮上的凸起间断地与所述第一电极接触，从而实现电流的通断，在所述第一齿轮旋转的过程中，所述第一齿轮与所述第一电极的通断放电，能够利用电弧放电原理产生满足RTCA DO160标准感应电压尖峰信号，相比于现有方案中真空继电器的开关通断放电方式，本实施例中的所述第一齿轮能够持续、间断、稳定地与所述电极接触而产生放电电弧，不仅提高了感应电压尖峰幅值的稳定性，而且设备可靠性较高，而且使用寿命较长。

(2)通过所述传动机构实现所述第一齿轮和所述第二齿轮之间的同步联动配合，以使所述第二齿轮与所述第一齿轮的角速度、线速度完全一致，从而在测量端也能够实现所述第二电极、所述第二齿轮之间的间断性接触。

(3)由于所述测量电源连接所述第二齿轮，所述第二电极连接所述第二电极，因此所述开关信号滤波电路能够接收到所述第二电极电流通断信号并传输至所述频率测量显示单元，所述频率测量显示单元为一信号处理与显示功能模块，能够准确有效地测量通断频率和显示数据，从而实现了感应尖峰脉冲群频率的测量、显示功能，有效地提高了感应尖峰信号发生器的功能和使用便捷性。

(4)通过具有频率调节功能的电弧放电频率调节模块控制所述减速电机的输出功率，能够有效地调节所述第一齿轮的转速，从而调节电弧放电频率，进而实现感应尖峰脉冲群频率的调节功能。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的感应尖峰信号发生器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的电弧放电频率调节装置与电弧放电装置装配的其中一种结构示意图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1、供电电源；

2、电弧放电频率调节装置；21、减速电机；

3、电弧放电装置；31、第一齿轮；32、第一电极；

4、感应尖峰信号输出端口；

5、测量电源；

6、传动机构；61、第二齿轮；62、第二电极；63、开关信号滤波电路；64、频率测量显示单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，本实用新型优选实施例提供了一种感应尖峰信号发生器，包括本体和测量装置，所述本体包括供电电源1、电弧放电频率调节装置2、电弧放电装置3、感应尖峰信号输出端口4，所述电弧放电频率调节装置2包括减速电机21，所述电弧放电装置3包括第一电极32和受所述减速电机21驱动旋转而与所述第一电极32间断性接触的第一齿轮31，所述第一齿轮31与所述供电电源1连接，所述第一电极32与所述感应尖峰信号输出端口4连接；

所述测量装置包括测量电源、第二齿轮61、第二电极62、传动机构6、开关信号滤波电路63以及用于测量和显示所述第二齿轮61与所述第二电极62之间间断性接触所产生的通断频率的频率测量显示单元64，所述第二齿轮61与所述第一齿轮31的结构一致，且所述第二齿轮61与所述第一齿轮31之间通过所述传动机构6同步联动配合，所述测量电源与所述第二齿轮61连接，所述第二电极62与所述开关信号滤波电路63连接，所述开关信号滤波电路63与所述频率测量显示单元64连接。

在本实施例中，通过所述减速电机21驱动所述第一齿轮31旋转，同时所述第一齿轮31上的凸起间断地与所述第一电极32接触，从而实现电流的通断，在所述第一齿轮31旋转的过程中，所述第一齿轮31与所述第一电极32的通断放电，能够利用电弧放电原理产生满足RTCA DO160标准感应电压尖峰信号，相比于现有方案中真空继电器的开关通断放电方式，本实施例中的所述第一齿轮31能够持续、间断、稳定地与所述电极接触而产生放电电弧，不仅提高了感应电压尖峰幅值的稳定性，而且设备可靠性较高，而且使用寿命较长。

本实施例通过所述传动机构6实现所述第一齿轮31和所述第二齿轮61之间的同步联动配合，以使所述第二齿轮61与所述第一齿轮31的角速度、线速度完全一致，从而在测量端也能够实现所述第二电极62、所述第二齿轮61之间的间断性接触。

其中，由于所述测量电源连接所述第二齿轮61，所述第二电极62连接所述第二电极62，因此所述开关信号滤波电路63能够接收到所述第二电极62电流通断信号并传输至所述频率测量显示单元64，所述频率测量显示单元64为一信号处理与显示功能模块，能够准确有效地测量通断频率和显示数据，从而实现了感应尖峰脉冲群频率的测量、显示功能，有效地提高了感应尖峰信号发生器的功能和使用便捷性。

此外，本实施例通过具有频率调节功能的电弧放电频率调节模块控制所述减速电机21的输出功率，能够有效地调节所述第一齿轮31的转速，从而调节电弧放电频率，进而实现感应尖峰脉冲群频率的调节功能。

这样，本实施例能够实现感应尖峰脉冲群频率的调节、测量、显示功能，有效地提高了感应尖峰信号发生器的功能和使用便捷性。

相比于现有技术方案，本实施例在利用“电弧放电”原理产生感应尖峰脉冲群的基础上，加入了实时测量、显示功能。本实施例的感应尖峰发生器的整个尖峰脉冲群频率与电弧放电频率一一对应，测出电弧放电频率即可测出感应尖峰脉冲群频率，而电弧放电频率与所述第二电极62的通断频率一一对应，因此本发明通过测试所述第二电极62的通断频率来确定感应尖峰脉冲群频率。

请参见图2，在本实用新型的其中一种实施例中，所述传动机构6为传动齿轮，所述传动齿轮位于所述第一齿轮31和所述第二齿轮61之间，且所述传动齿轮分别与所述第一齿轮31、所述第二齿轮61啮合连接，所述传动齿轮的转轴与所述减速电机21的转轴连接。作为优选的，所述传动齿轮为绝缘齿轮。

本实施例通过设计三齿轮机械传动结构，包括均通过固定轴承固定的所述第一齿轮31、所述传动齿轮、所述第二齿轮61，其中，所述第一齿轮31、所述第二齿轮61的尺寸参数完成一致，而所述传动齿轮起到传动作用，以使所述第一齿轮31和所述第二齿轮61的转动角速度、线速度完全一致，同时两齿轮齿数一致，故在传动过程中两隔离电路的开关通断频率完全一致。

这样，本实施例能够实现将电弧放电频率参数无错地传递于用于频率测量的所述第二齿轮61，并通过中央绝缘材质的所述传动齿轮来实现所述频率测量显示单元64与感应尖峰发生电路的电气隔离，从而实现对感应尖峰参数的无影响设计，有效地提高了感应尖峰信号发生器的功能和使用便捷性。

在本实用新型的其中另一种实施例中，所述传动机构6为驱动齿轮，所述驱动齿轮位于所述第一齿轮31和所述第二齿轮61之间，且所述驱动齿轮分别与所述第一齿轮31、所述第二齿轮61啮合连接，所述驱动齿轮的转轴与所述减速电机21的转轴连接。

在本实用新型的其中又一种实施例中，所述传动机构6为传动皮带，所述第一齿轮31上设有与其同轴转动的主动皮带轮，所述第二齿轮61上设有与其同轴转动的从动皮带轮，所述传动皮带缠绕在所述主动皮带轮和所述从动皮带轮上，所述主动皮带轮与所述从动皮带轮的结构一致。作为优选方案，所述主动皮带轮的半径小于所述第一齿轮31的半径。

在本实用新型实施例中，所述电弧放电装置3还包括电感线圈，所述电感线圈的一端与所述供电电源1连接，所述电感线圈的另一端与所述感应尖峰信号输出端口4连接。优选的，所述供电电源1为DC28V，所述测量电源5为直流5V。

在本实用新型实施例中，所述第一齿轮31的轮缘上间隔分布多个第一轮齿，所述第一电极32的接触端位于任意二所述第一轮齿之间的齿槽内或与任意一所述第一轮齿接触连接；

所述第二齿轮61的轮缘上间隔分布多个第二轮齿，所述第一电极32的接触端位于任意二所述第二轮齿之间的齿槽内或与任意一所述第二轮齿接触连接。

在本实用新型实施例中，应当说明的是，利用三齿轮机械传动装置来实现感应尖峰脉冲群频率的“无错”、“无影响”测量方案(包含电弧放电齿轮与频率测量齿轮的尺寸参数完成一致来实现频率参数传递的设计，传递齿轮用绝缘材质来实现电气隔离的设计)都在本专利的保护范围内；同时，与本方案类似的机械传动装置(如两齿轮方案-仅将绝缘传动齿轮更换为皮带传动；类似三齿轮方案-用电机驱动中间绝缘齿轮的方式等)来实现感应尖峰脉冲群频率参数无错传递、并实现电气隔离的方案也在本专利的保护范围内，再次不进行赘述。

在本实用新型实施例中，所述第一齿轮31、所述第二齿轮61均为紫铜齿轮。所述第一电极32、所述第二电极62均为金属片。

综上，本实用新型提供了一种感应尖峰信号发生器，包括本体和测量装置，所述本体包括供电电源1、电弧放电频率调节装置2、电弧放电装置3、感应尖峰信号输出端口4，所述电弧放电频率调节装置2包括减速电机21，所述电弧放电装置3包括第一电极32和受所述减速电机21驱动旋转而与所述第一电极32间断性接触的第一齿轮31，所述第一齿轮31与所述供电电源1连接，所述第一电极32与所述感应尖峰信号输出端口4连接；所述测量装置包括测量电源、第二齿轮61、第二电极62、传动机构6、开关信号滤波电路63以及用于测量和显示所述第二齿轮61与所述第二电极62之间间断性接触所产生的通断频率的频率测量显示单元64，所述第二齿轮61与所述第一齿轮31的结构一致，且所述第二齿轮61与所述第一齿轮31之间通过所述传动机构6同步联动配合，所述测量电源与所述第二齿轮61连接，所述第二电极62与所述开关信号滤波电路63连接，所述开关信号滤波电路63与所述频率测量显示单元64连接。

相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：

(5)通过所述减速电机21驱动所述第一齿轮31旋转，同时所述第一齿轮31上的凸起间断地与所述第一电极32接触，从而实现电流的通断，在所述第一齿轮31旋转的过程中，所述第一齿轮31与所述第一电极32的通断放电，能够利用电弧放电原理产生满足RTCADO160标准感应电压尖峰信号，相比于现有方案中真空继电器的开关通断放电方式，本实施例中的所述第一齿轮31能够持续、间断、稳定地与所述电极接触而产生放电电弧，不仅提高了感应电压尖峰幅值的稳定性，而且设备可靠性较高，而且使用寿命较长。

(6)通过所述传动机构6实现所述第一齿轮31和所述第二齿轮61之间的同步联动配合，以使所述第二齿轮61与所述第一齿轮31的角速度、线速度完全一致，从而在测量端也能够实现所述第二电极62、所述第二齿轮61之间的间断性接触。

(7)由于所述测量电源连接所述第二齿轮61，所述第二电极62连接所述第二电极62，因此所述开关信号滤波电路63能够接收到所述第二电极62电流通断信号并传输至所述频率测量显示单元64，所述频率测量显示单元64为一信号处理与显示功能模块，能够准确有效地测量通断频率和显示数据，从而实现了感应尖峰脉冲群频率的测量、显示功能，有效地提高了感应尖峰信号发生器的功能和使用便捷性。

(8)通过具有频率调节功能的电弧放电频率调节模块控制所述减速电机21的输出功率，能够有效地调节所述第一齿轮31的转速，从而调节电弧放电频率，进而实现感应尖峰脉冲群频率的调节功能。

(9)本实用新型通过利用三齿轮机械传动结构或皮带传动结构来实现感应尖峰脉冲群频率的“无错”、“无影响”测量方案，解决了感应尖峰信号发生器实时调节、测量、显示感应尖峰脉冲群频率的问题；提升了感应尖峰信号发生器的功能和使用便捷性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种感应尖峰信号发生器，其特征在于，包括本体和测量装置，所述本体包括供电电源、电弧放电频率调节装置、电弧放电装置、感应尖峰信号输出端口，所述电弧放电频率调节装置包括减速电机，所述电弧放电装置包括第一电极和受所述减速电机驱动旋转而与所述第一电极间断性接触的第一齿轮，所述第一齿轮与所述供电电源连接，所述第一电极与所述感应尖峰信号输出端口连接；

所述测量装置包括测量电源、第二齿轮、第二电极、传动机构、开关信号滤波电路以及用于测量和显示所述第二齿轮与所述第二电极之间间断性接触所产生的通断频率的频率测量显示单元，所述第二齿轮与所述第一齿轮的结构一致，且所述第二齿轮与所述第一齿轮之间通过所述传动机构同步联动配合，所述测量电源与所述第二齿轮连接，所述第二电极与所述开关信号滤波电路连接，所述开关信号滤波电路与所述频率测量显示单元连接。

2.如权利要求1所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述传动机构为传动齿轮，所述传动齿轮位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，且所述传动齿轮分别与所述第一齿轮、所述第二齿轮啮合连接，所述传动齿轮的转轴与所述减速电机的转轴连接。

3.如权利要求2所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述传动齿轮为绝缘齿轮。

4.如权利要求1所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述传动机构为驱动齿轮，所述驱动齿轮位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，且所述驱动齿轮分别与所述第一齿轮、所述第二齿轮啮合连接，所述驱动齿轮的转轴与所述减速电机的转轴连接。

5.如权利要求1所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述传动机构为传动皮带，所述第一齿轮上设有与其同轴转动的主动皮带轮，所述第二齿轮上设有与其同轴转动的从动皮带轮，所述传动皮带缠绕在所述主动皮带轮和所述从动皮带轮上，所述主动皮带轮与所述从动皮带轮的结构一致。

6.如权利要求5所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述主动皮带轮的半径小于所述第一齿轮的半径。

7.如权利要求1所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述电弧放电装置还包括电感线圈，所述电感线圈的一端与所述供电电源连接，所述电感线圈的另一端与所述感应尖峰信号输出端口连接。

8.如权利要求1所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述第一齿轮的轮缘上间隔分布多个第一轮齿，所述第一电极的接触端位于任意二所述第一轮齿之间的齿槽内或与任意一所述第一轮齿接触连接；

所述第二齿轮的轮缘上间隔分布多个第二轮齿，所述第一电极的接触端位于任意二所述第二轮齿之间的齿槽内或与任意一所述第二轮齿接触连接。

9.如权利要求1所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述电弧放电频率调节装置还包括电机控制器，所述电机控制器与所述减速电机连接。

10.如权利要求1所述的感应尖峰信号发生器，其特征在于，所述第一齿轮、所述第二齿轮均为紫铜齿轮，所述第一电极、所述第二电极均为金属片。