CN212386716U

CN212386716U - 一种减轻输出端脉冲的通用检查仪

Info

Publication number: CN212386716U
Application number: CN202020520966.9U
Authority: CN
Inventors: 邸亚洲; 袁涛; 王小飞; 王元鑫; 嵇绍康
Original assignee: Qingdao Campus of Naval Aviation University of PLA
Current assignee: Qingdao Campus of Naval Aviation University of PLA
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-01-22
Anticipated expiration: 2030-04-10

Abstract

本实用新型公开了一种减轻输出端脉冲的通用检查仪，包括直流电源模块、延迟模块、电压源电流源输出模块、控制切换模块、输出调节模块、输出显示模块和多值电阻器模块；直流电源模块连接延迟模块，延迟模块为电压源电流源输出模块供电；电压源电流源输出模块的控制输入端连接控制切换模块的输出端，电压源电流源输出模块的调节输入端连接输出调节模块的输出端；电压源电流源输出模块的显示输出端连接输出显示模块的输入端，从而减轻通用检查仪关机过程中输出端出现的脉冲对被测试品的影响应避免通用检查仪断电时指示器出现剧烈偏转、指示器基准零位超差。

Description

一种减轻输出端脉冲的通用检查仪

技术领域

本实用新型涉及飞参系统检查装置技术领域，尤其涉及一种减轻输出端脉冲的通用检查仪。

背景技术

飞参系统记录了大量反映发动机工作状态、工作特性和工作环境的参数，这些数据的变化情况在一定程度上反映了发动机的状态。通过检测和分析发动机的气动热力参数和机械性能参数，从中提取出有用信息可以实现发动机状态识别及故障的原因、部位、程度和趋势的判定。这对飞参数据采集的精度和实时性提出了更高的要求。

周玉平、姚凌虹、高峰、王小飞发表的《航空发动机温度参数标校设备的设计及应用》中，记载了一种通用检查仪，针对目前飞参系统在采集排气温度、滑油温度、发动机进/出口温度、大气温度等参数时多采用热电偶、感温电阻、热敏电阻和全阻滞温度传感器的特点，可以模拟各种型号温度传感器的输出，向相应的飞参通道给定标准信号，以校准该通道的测量误差。此外，它还能对热电偶式、电阻式温度表进行机上原位检测和定检。

但是，在实际应用中，工作人员按照正常使用通用检查仪的断电步骤进行操作：先将粗细调旋钮调零，然后拔下4号插头，再断掉通用检查仪电源开关。此时ZWP-10指示器指示正常。马上使用171厂检查设备对ZWP-10指示器进行检测，发现该指示器符合性能指标要求。

若工作人员按照使用通用检查仪的断电步骤：将粗细调旋钮调零后，直接断掉MVRT-1通用检查仪电源开关，再拔下4号插头。断开电源开关时，发现ZWP-10 指示器出现剧烈偏转。马上使用校准设备对ZWP-10指示器进行检测，发现ZWP-10 指示器基准零位超差。经技术人员现场分解检查，发现指示器出现故障机理与机上出现故障的指示器完全吻合，由此确定，此断电方法是引起指示器上述故障的原因。

技术人员进一步对上述断电故障进行分析，故障原因如下：

1)通用检查仪正常断电方法与使用通用检查仪的断电步骤不一致

2)通道标校工艺标注不明确

3)通用检查仪在断电时，由于电感、电容的作用会产生很小的脉冲，这种情况一般的电子设备都会有，由于ZWP-10指示器内阻小，在很小的脉冲作用下致使表内动圈系统产生较大的影响。

综合以上因素是造成指示器出现基准零位超差故障的原因。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种减轻输出端脉冲的通用检查仪，能够减轻通用检查仪关机过程中输出端出现的脉冲对被测试品的影响应避免通用检查仪断电时指示器出现剧烈偏转、指示器基准零位超差。

本实用新型采用的技术方案为：

一种减轻输出端脉冲的通用检查仪，包括直流电源模块、用于延迟电源供电断开的延迟模块、电压源电流源输出模块、用于电压源电流源输出模块输出切换的控制切换模块、输出调节模块、用于显示电压源电流源输出模块输出的电压值或电流值的输出显示模块和用于提供可调电阻的多值电阻器模块；

所述的直流电源模块的供电输出端连接延迟模块的供电输入端，延迟模块的供电输出端为电压源电流源输出模块供电；

所述的电压源电流源输出模块的控制输入端连接控制切换模块的输出端，电压源电流源输出模块的调节输入端连接输出调节模块的输出端；

所述的电压源电流源输出模块的显示输出端连接输出显示模块的输入端。

所述的延迟模块包括电源开关、第一电阻、稳压二极管、第一三极管、继电器、第一二极管；所述的延迟模块还包括第二二极管、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二三极管、第三二极管、第四二极管、第四电阻、第五电阻、第三三极管、第二电容；

所述的电源开关的第一端连接直流电流模块的正极，电源开关的第二端连接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端连接稳压二极管的负极，稳压二极管的正极连接直流电源模块的负极；

所述的第一三极管的基极连接第一电阻的第二端，第一三极管的集电极连接电源开关的第二端，第一三极管的发射极串接继电器线圈后连接直流电源模块的负极，第一三极管的发射极连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接直流电源模块的负极；继电器触点串接于被测试品的电气回路中；

所述的第二二极管的正极连接电源开关的第二端，第二二极管的负极通过第二电阻连接直流电源模块的负极，第一电容并联于第二电阻的两端；所述的第二三极管的基极通过第三电阻连接第二二极管的负极，第二三极管的集电极连接第四电阻的第一端，第四电阻的第二端串接第五电阻后连接直流电源模块的正极，第二三极管的集电极依次串接第三二极管、第四二极管后连接直流电源模块的负极；

所述的第三三极管的基极连接第四电阻的第二端，第三三极管的发射极连接直流电源模块的正极，第三三极管的集电极串接第二电容后连接直流电源模块的负极。

所述的输出显示模块包括直流电位差计、DC/DC转换模块和测量显示单元；所述的直流电位差计的输入端连接电压源电流源输出模块的显示输出端，直流电位差计的输出端连接DC/DC转换模块的输入端，DC/DC转换模块的输出端连接测量显示单元的输入端。

所述的测量显示单元包括测量放大电路、信号采集电路和液晶显示屏，所述的测量放大电路的输入端连接DC/DC转换模块的输出端，测量放大电路的输出端连接信号采集电路的输入端，信号采集电路的输出端连接液晶显示屏。

所述的测量放大电路包括芯片ICL7135及外围电路，所述的信号采集电路包括AT89C52单片机及其外围电路。

所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，还包括用于检测直流电源模块是否欠压的欠压检测模块，所述的欠压检测模块与直流电源模块电连接。

所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，还包括用于监控环境温度的温度测量显示模块；所述的温度测量显示模块包括温度传感器、A/D转换模块和温度显示单元；所述的温度传感器的输出端连接A/D转换模块的输入端，所述的A/D转换模块的输出端连接温度显示单元的输入端。

本实用新型通用检查仪通过电压源电流源输出模块精确输出和测量毫伏级直流电压及毫安级直流电流信号，通过多值电阻器模块实现电阻值的精确输出，能够模拟多种型号的热电偶和感温电阻、热敏电阻、全阻滞温度传感器等的输出，用以对飞机排气温度、滑油温度、发动机进/出口温度、大气温度等通道、各种温度仪表和电动单元组合仪表进行标校，满足对热电偶式温度表、电阻式温度表的原位检测和大修工作的需要；延迟模块的设置，使得电源断开后，及时切断与被测试品的电气连接，而检查仪的工作电源则延时关断，减轻通用检查仪关机过程中输出端出现的脉冲对被测试品的影响应避免通用检查仪断电时指示器出现剧烈偏转、指示器基准零位超差。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的温度测量显示模块的电路原理框图；

图3为本实用新型的延迟模块的电路图；

图4为本实用新型的测量显示单元的电路图；

K、电源开关；R1、第一电阻；ZD、稳压二极管；T1、第一三极管；J、继电器；J-1、继电器线圈；J-2、继电器触点；D1、第一二极管；D2、第二二极管； R2、第二电阻；R3、第三电阻；C1、第一电容；T2、第二三极管；D3、第三二极管；D4、第四二极管；R4、第四电阻；R5、第五电阻；T3、第三三极管；C2、第二电容。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括直流电源模块、用于延迟电源供电断开的延迟模块、电压源电流源输出模块、用于电压源电流源输出模块输出切换的控制切换模块、输出调节模块、用于显示电压源电流源输出模块输出的电压值或电流值的输出显示模块和用于提供可调电阻的多值电阻器模块；

所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪还包括用于检测直流电源模块是否欠压的欠压检测模块，所述的欠压检测模块与直流电源模块电连接。欠压检测模块来监控设备内置充电电池的电压，避免因蓄电池电压下降造成测量精度降低或损坏电池，保障通用检测仪的测量精度，保障通用检测仪的使用寿命。

欠压检测模块可参考周玉平、姚凌虹、高峰、王小飞发表的《航空发动机温度参数标校设备的设计及应用》中记载的欠压检测电路，为现有技术，此处不再赘述。

所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，还包括用于监控环境温度的温度测量显示模块；所述的直流电源模块为温度测量显示模块供电。进行标校或者原位检修力求精准，而这些排气温度、滑油温度、发动机进/出口温度、大气温度等通道、各种温度仪表和电动单元收到环境温度影响则会产生一定的影响，因此，通过温度测量显示模块监控环境温度，从而使得标校或者原位检修工作更加准确。

如图2所示，本实施例中，所述的温度测量显示模块包括温度传感器、A/D 转换模块和温度显示单元；所述的温度传感器的输出端连接A/D转换模块的输入端，所述的A/D转换模块的输出端连接温度显示单元的输入端。

具体的，选用PN结作为温度传感器，并选用集成芯片ICL7106为A/D转换器，温度显示单元采用三位半的液晶显示器，ICL7106驱动三位半的液晶显示器进行环境温度的数字显示。

多值电阻器模块用于实现电阻值的精确输出，从而对电阻式温度计进行标校、原位检测。

本实施例中，所述的多值电阻器模块由六个十进制电阻盘组成，由于多值电阻器模块与本实用新型的其它模块之间没有电气连接，是一个独立的模块，因此使用方法与单独多值电阻器的用法相同，多值电阻器模块的输出电阻值就等于六个十进制电阻盘所确定的数值。

电压源电流源输出模块包括电源转换电路和功率放大器，具体的电路可参考周玉平、姚凌虹、高峰、王小飞发表的《航空发动机温度参数标校设备的设计及应用》中，记载的通用检查仪的直流稳压源和恒流源，为现有技术，此处不再赘述。

本实施例中，本实用新型通过电压源电流源输出模块，可输出最大200mV、 10mA以上的可调稳压电压和最大7.5V、20mA以上可调的恒流电流。

本实用新型所述的通用检查仪可以精确输出和测量毫伏级直流电压及毫安级直流电流信号，还可以实现电阻值的精确输出，能够模拟多种型号的热电偶和感温电阻、热敏电阻、全阻滞温度传感器等的输出，用以对飞机排气温度、滑油温度、发动机进/出口温度、大气温度等通道进行标校。此外，它还能标校各种温度仪表和电动单元组合仪表，满足对热电偶式温度表、电阻式温度表的原位检测和大修工作的需要。延迟模块的设置，使得电源断开后，及时切断与被测试品的电气连接，而检查仪的工作电源则延时关断，避免通用检查仪断电时指示器出现剧烈偏转、指示器基准零位超差。

如图3所示，本实施例中，所述的延迟模块的电路包括电源开关K、第一电阻R1、稳压二极管ZD、第一三极管T1、继电器J、第一二极管D1；所述的延迟模块还包括第二二极管D2、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二三极管T2、第三二极管D3、第四二极管D4、第四电阻R4、第五电阻R5、第三三极管T3、第二电容C2；

所述的电源开关K的第一端连接直流电流模块的正极，电源开关K的第二端连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接稳压二极管ZD的负极，稳压二极管ZD的正极连接直流电源模块的负极；

所述的第一三极管T1的基极连接第一电阻R1的第二端，第一三极管T1的集电极连接电源开关K的第二端，第一三极管T1的发射极串接继电器线圈J-1 后连接直流电源模块的负极，第一三极管T1的发射极连接第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极连接直流电源模块的负极；继电器触点J-2串接于被测试品的电气回路中；

所述的第二二极管D2的正极连接电源开关K的第二端，第二二极管D2的负极通过第二电阻R2连接直流电源模块的负极，第一电容C1并联于第二电阻R2 的两端；所述的第二三极管T2的基极通过第三电阻R3连接第二二极管D2的负极，第二三极管T2的集电极连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端串接第五电阻R5后连接直流电源模块的正极，第二三极管T2的集电极依次串接第三二极管D3、第四二极管D4后连接直流电源模块的负极；

所述的第三三极管T3的基极连接第四电阻R4的第二端，第三三极管T3的发射极连接直流电源模块的正极，第三三极管T3的集电极串接第二电容C2后连接直流电源模块的负极。

所述的三极管的型号均采用C2383。继电器J型号为TX2-5V。

所述的延迟模块的工作原理如下：图2左边的第一三极管T1构成简易的5V稳压器，提供继电器J的工作电源，该继电器J与电源开关K同步无延时，右边第二三极管T2与第三三极管T3组成了延时4-6秒的电子开关。

当电源开关K关断时，第二三极管T2的基极没有电流流过，故其集电板为高电位，第三三极管T3因此也无基极电流，其发射极和集电极之间为高阻状态，电子开关为关断状态；当电源开关K接通时，由于第二二极管D2的正向电阻很小，经极短时间后，第一电容C1就被充电至7.4V，于是第二三极管T2、第三三极管 T3都导通，通用检查仪整机就有了工作电源。据测量，在正常工作情况下，延迟模块输出的电压的压降不大于90mV，对整机性能影响极小。

如果电源开关K由“通”到“关”时，第一电容C1C两端电压不能马上消失，故第二三极管T2、第三三极管T3也不会马上由“导通”转向“截止”。直到第一电容C1两端电压下降到小于2.1V时，第二三极管T2、第三三极管T3才会转向“截止”，通用检查仪整机电源关断，该延时约4-6秒。

延迟模块是在关断检查仪电源开关K的同时，继电器J切断与被测试品的电气连接，而通用检查仪的工作电源则在其4-6秒之后关断，减轻通用检查仪关机过程中输出端出现的脉冲对被测试品的影响，避免指示器出现基准零位超差故障。

如图4所示，本实施例中，所述的测量显示单元包括测量放大电路、信号采集电路和液晶显示屏，所述的测量放大电路的输入端连接DC/DC转换模块的输出端，测量放大电路的输出端连接信号采集电路的输入端，信号采集电路的输出端连接液晶显示屏。

所述的测量放大电路包括芯片ICL7135及外围电路，所述的信号采集电路包括AT89C52单片机及其外围电路。液晶显示屏采用LCD1602显示屏。

AT89C52作为主控单片机，其晶振选择为12MHz，考虑到设备省电显示部分用液晶显示器。

在ICL7135与单片机系统进行连接时，如果使用ICL7135的并行采集方式，则不但要连接BCD码数据输出线，又要连接BCD码数据的位驱动信号输出端，这样至少需要9根I/O口线，模块的连线会比较麻烦，且编程也非常复杂。本实施例采用ICL7135与单片机的串行接法来设计测量显示电路，通过计脉冲数的方法来获得测量转换结果。

由于AT89C52中的定时器T0所用的CLK频率是AT89C52晶振频率的1/12，因此可利用AT89C52的ALE信号作为ICL7135的脉冲(CLK)输入。为了使定时器T0的计数脉冲和ICL7135工作所需的脉冲同步，可以将ICL7135的BUSY 信号接至AT89C52的P3.2

引脚上，并且将定时器T0的选通控制信号 GATE位置1，定时器T0是否工作将受BUSY信号的控制。

测量显示单元开始工作后，当ICL7135的BUSY信号跳高时，定时器T0开始工作，

且定时器T0的TH0、TL0所记录的数据与ICL7135的测量脉冲存在一定的比例关系。单片机的晶振频率为12MHz，经过74HC4024的16分频，可以用T0 计数器对其计数。单片机的P0.7引脚接ICL7135的

引脚用来启动 A/D转换。

测量显示单元显示通用检查仪输出的直流电压的大小或直流电流的大小，便于工作人员直观的看到直流电压值、直流电流值，提高标校的工作效率。

Claims

1.一种减轻输出端脉冲的通用检查仪，其特征在于：包括直流电源模块、用于延迟电源供电断开的延迟模块、电压源电流源输出模块、用于电压源电流源输出模块输出切换的控制切换模块、输出调节模块、用于显示电压源电流源输出模块输出的电压值或电流值的输出显示模块和用于提供可调电阻的多值电阻器模块；

2.根据权利要求1所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，其特征在于：所述的延迟模块包括电源开关、第一电阻、稳压二极管、第一三极管、继电器、第一二极管；所述的延迟模块还包括第二二极管、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二三极管、第三二极管、第四二极管、第四电阻、第五电阻、第三三极管、第二电容；

3.根据权利要求1所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，其特征在于：所述的输出显示模块包括直流电位差计、DC/DC转换模块和测量显示单元；所述的直流电位差计的输入端连接电压源电流源输出模块的显示输出端，直流电位差计的输出端连接DC/DC转换模块的输入端，DC/DC转换模块的输出端连接测量显示单元的输入端。

4.根据权利要求3所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，其特征在于：所述的测量显示单元包括测量放大电路、信号采集电路和液晶显示屏，所述的测量放大电路的输入端连接DC/DC转换模块的输出端，测量放大电路的输出端连接信号采集电路的输入端，信号采集电路的输出端连接液晶显示屏。

5.根据权利要求4所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，其特征在于：所述的测量放大电路包括芯片ICL7135及外围电路，所述的信号采集电路包括AT89C52单片机及其外围电路。

6.根据权利要求1所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，其特征在于：还包括用于检测直流电源模块是否欠压的欠压检测模块，所述的欠压检测模块与直流电源模块电连接。

7.根据权利要求1所述的减轻输出端脉冲的通用检查仪，其特征在于：还包括用于监控环境温度的温度测量显示模块；所述的温度测量显示模块包括温度传感器、A/D转换模块和温度显示单元；所述的温度传感器的输出端连接A/D转换模块的输入端，所述的A/D转换模块的输出端连接温度显示单元的输入端。