CN212965852U - 一种舵机通用测试平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种舵机通用测试平台，其包括主控系统、适配器和电源组件，主控系统包括主控计算机和嵌入主控计算机上的功能板卡，功能板卡包括数据采集卡、数字I/O卡、模拟量输出卡、第一总线通讯卡和第二总线通讯卡，主控计算机与功能板卡通过总线连接；适配器一端设置有多个对接插头，分别用于连接舵机，适配器的另一端与主控计算机电缆连接，适配器包括供电开关板、多个离散量信号调理板及多个信号板；电源组件包括交流电源模块和直流电源模块，交流电源模块用于向主控系统供电，直流电源模块用于向适配器供电。通过设置多个电缆插头、多个离散量信号调理板及多个信号板连接不同型号规格的舵机，实现测试平台的通用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及舵机测试技术领域，尤其涉及一种舵机通用测试平台。
背景技术
舵机是飞机飞行控制系统中的伺服机构，它接收飞行控制系统的控制指令信号，驱动飞机舵面偏转，从而实现飞行姿态和轨迹的控制。因此，舵机性能的好坏直接影响飞行安全，在每次执行飞行任务前和维修时，都要对舵机的相关参数进行测量，对舵机的静、动态性能进行测试。现有的舵机测试平台只针对固定类型或固定型号的舵机进行测试，普遍存在功能单一、专用性强、兼容性能差等问题，无法满足现代战争对武器系统的通用、快速保障以及战斗力提升的要求。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种舵机通用测试平台，可满足液压、气动、电动等不同类型不同型号舵机的测试需求，提高舵机测试平台的通用性。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种舵机通用测试平台，其包括：
主控系统，其包括主控计算机和嵌入主控计算机上的功能板卡，功能板卡包括数据采集卡、数字I/O卡、模拟量输出卡、第一总线通讯卡和第二总线通讯卡，主控计算机与功能板卡通过总线连接；
适配器，其一端设置有多个对接插头，分别用于连接舵机，适配器的另一端与主控计算机电缆连接，适配器包括供电开关板、多个离散量信号调理板及多个信号板；及
电源组件，其包括交流电源模块和直流电源模块，交流电源模块用于向主控系统供电，直流电源模块用于向适配器供电。
进一步的，主控计算机为凌华RK-610主机和凌华NuPRO-852主板，数据采集卡为凌华DAQ-2206板卡，数字I/O卡为研华PCL-722板卡，模拟量输出卡为研华PCL-728板卡，第一总线通讯卡为方元明科技PCI-FYM1553型1553B总线通讯卡，第二总线通讯卡为方元明科技RINC42-PCI-21型429总线卡。
进一步的，直流电源模块为27V直流电源，交流电源模块为115V/400Hz交流电源。
进一步的，供电开关板包括转换通道，用于将直流电源模块提供的27V直流电源转换为指令信号。
进一步的，信号板包括位标器信号模拟电路、包络信号模拟电路、舵面位置信号模拟电路，位标器信号模拟电路可产生位标器信号，包络信号模拟电路可产生包络信号，舵面位置信号模拟电路的数量为3个，其可以产生第一舵面位置信号、第二舵面位置信号和第三舵面位置信号，信号板与舵机信号连接，信号板用于模拟飞行控制器产生控制信号。
进一步的，离散量信号调理板用于对“地/悬空”“27V/悬空”两种离散量信号进行调制，其包括离散量信号输入模块、离散量信号输出模块，离散量信号输入模块、离散量信号输出模块分别与数字I/O卡信号连接。
进一步的，离散量信号输出模块与数据采集卡信号连接，数据采集卡对离散量信号输出模块输出的经过信号调理的离散量信号进行测量。
本实用新型和现有技术相比，本实用新型提供的舵机通用测试平台有以下有益效果：
本实用新型提供的舵机通用测试平台包括主控系统、适配器和电源组件，适配器一端设置有多个对接插头，分别用于连接舵机，适配器内设置有供电开关板、多个离散量信号调理板及多个信号板。本实用新型提供的通用测试平台，可以通过多个电缆插头、多个离散量信号调理板及多个信号板连接不同型号规格的舵机，实现测试平台的通用性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
图1是本实用新型提供的舵机通用测试平台的示意图；
图2是图1所示的适配器的结构示意图；
图3是图1所示的供电开关板的电路图；
图4-1是位标器信号模拟电路的电路图；
图4-2是包络信号模拟电路的电路图；
图4-3是舵面位置信号模拟电路的电路图；
图5-1是离散量信号输入模块“地/悬空”信号输入原理图；
图5-2是离散量信号输入模块“27V/悬空”信号输入原理图；
图6是离散量信号输出模块“地/悬空”信号输出原理图。
图中，10、舵机通用测试平台，100、主控系统，110、主控计算机，121、数据采集卡，122、数字I/O卡，123、模拟量输出卡，124、第一总线通讯卡，125、第二总线通讯卡，200、适配器，210、供电开关板，220、离散量信号调理板，230、信号板，300、电源组件，310、交流电源模块，320、直流电源模块。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。显然，所描述的实施例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。
请参考图1，图1是本实用新型提供的舵机通用测试平台10的示意图，本实用新型提供的舵机通用测试平台10包括：主控系统100、适配器200和电源组件300。
主控系统100包括主控计算机110和嵌入主控计算机110上的功能板卡，功能板卡包括数据采集卡121、数字I/O卡122、模拟量输出卡123、第一总线通讯卡124和第二总线通讯卡125，主控计算机110与功能板卡通过总线连接，电源组件300包括交流电源模块310和直流电源模块320，交流电源模块310用于向主控系统100供电，直流电源模块320用于向适配器200供电。
请同时参考图2，图2是图1所示的适配器200的结构示意图，适配器200一端设置有多个对接插头，分别用于连接舵机，适配器200的另一端与主控计算机110电缆连接，适配器200包括供电开关板210、多个离散量信号调理板220及多个信号板230。本实用新型提供的通用测试平台10，可以通过多个电缆插头、多个离散量信号调理板220及多个信号板230连接不同型号规格的舵机，实现测试平台10的通用性。
主控计算机110为凌华RK-610主机和凌华NuPRO-852主板，配有12槽PCI总线接口。数据采集卡121为凌华DAQ-2206板卡，可以同时接收8个通道的模拟输入，模拟输入电压范围为-10V～+10V，频率范围为：10Hz～2000Hz；A/D转换器的精度为12位、最高采样率为40MHz。
数字I/O卡122为研华PCL-722板卡，具有144路可编程数字I/O口。模拟量输出卡123为研华PCL-728板卡，是一款双通道的模拟量输出卡123，输出范围可选，分别为：0～+5V,0～+10V,±5V,±10V。
第一总线通讯卡124为方元明科技PCI-FYM1553型1553B总线通讯卡，该卡是一款基于PCI接口形式，具有标准ARINC429数据接口的数据处理卡。它具有2路接收通道和1路发送通道，每个通道都带有128×32-Bit FIFO，而且FIFO的触发深度可调。
第二总线通讯卡125为方元明科技RINC42-PCI-21型429总线卡，该卡是依据MIL-STD-1553B总线通讯协议研发的一款基于PCI总线的通讯卡。其数据传输率为1Mbps；单通道双冗余总线；具备全功能终端，包括BC/RT/BM；板载2M×16位SRAM；支持变压器耦合/直接耦合两种耦合方式；消息格式支持BC→RT、RT→BC、RT→RT、广播命令及模式命令。
在一些优选的实施例中，交流电源模块310为115V/400Hz交流电源，直流电源模块320为27V直流电源，交流电源模块310用于向主控系统100供电，直流电源模块320用于向适配器200供电。
请参考图3，图3是图1所示的供电开关板210的电路图，供电开关板210包括转换通道，转换通道的数量为12个，转换通道用于将直流电源模块320提供的27V直流电源转换为指令信号。当P01输出信号为低电平“0”时，Tn1三极管截止，稳压管D1不起作用，MOSFETQ1亦截止，Vo1、Vop1无指令信号输出；当P01输出信号为高电平“1”时，Tn1三极管导通，稳压管D1起到10V的稳压作用，功率继电器导通，Vo1产生27V指令信号，Vop1输出信号为四分之一Vo1。
在舵机工作过程中，需要接收飞行控制器发出的控制信号，根据飞行控制器发出的控制信号来驱动飞机舵面偏转，从而调整飞行姿态和轨迹。控制信号包括位标器信号、包络信号和舵面位置信号，但是在舵机测试过程中，没有来自飞行控制器的控制信号，所以需要信号板230发出模拟的控制信号。
信号板230包括位标器信号模拟电路、包络信号模拟电路、舵面位置信号模拟电路，位标器信号模拟电路可产生位标器信号，包络信号模拟电路可产生包络信号，舵面位置信号模拟电路的数量为3个，其可以产生第一舵面位置信号、第二舵面位置信号和第三舵面位置信号，信号板230与舵机信号连接，信号板230用于模拟飞行控制器产生控制信号。
请参考图4-1、图4-2和图4-3，图4-1是位标器信号模拟电路的电路图，电路由两个反向运算器组成，可以产生载波是1300Hz/128Hz调制的信号；图4-2是包络信号模拟电路的电路图，电路主要由两个运算放大器，型号为OP495GP、继电器开关选择电路，型号为TQ、一个运算减法电路组成；图4-3是舵面位置信号模拟电路的电路图，由一个DA转换器和一个运算减法电路组成，DA转换器的型号为AD5724。
在一些优选的实施例中，离散量信号调理板220对“地/悬空”“27V/悬空”两种离散量信号进行调制，其包括离散量信号输入模块、离散量信号输出模块，离散量信号输入模块、离散量信号输出模块分别与数字I/O卡122信号连接。
离散量信号输入模块为光电隔离型的离散量输入，可以实现12路离散量输入且每一路配有输出指示灯。图5-1是离散量信号输入模块“地/悬空”信号输入原理图；图5-2是离散量信号输入模块“27V/悬空”信号输入原理图。当舵机输出的离散量信号加给离散量信号输入模块的输入端时，光耦的发光管发光，从而使得光耦输出端的光敏管导通。此时数字I/O卡122通过读取相应端口的电平，就可以接收到输入的离散信号。
离散量信号输出模块为光电隔离型的离散量输出，可以实现12路离散量功放输出且每一路配有输出指示灯。图6是离散量信号输出模块“地/悬空”信号输出原理图，主控计算机110通过数字I/O卡122的CN2端口把控制逻辑送光电隔离器的输入端，来驱动发光管，发光管的输出端输出与输入端相对应的电平逻辑，再经过集电极开路的达林顿反相驱动器ULN2803A,可直接驱动继电器。
当输出数据为0时，光耦导通，输出指示灯亮,继电器工作，输出“地”信号；输出数据为1时，光耦不导通，输出指示灯灭，继电器不工作，输出“悬空”信号。“27V/悬空”离散信号原理类似。由于使用光电隔离技术，可实现计算机总线与被测设备之间的电隔离，消除公共地线和电源的干扰，从而提高系统的可靠性。
离散量信号输出模块与数据采集卡121信号连接，数据采集卡121对离散量信号输出模块输出的经过信号调理的离散量信号进行测量，可完成音频信号和大部分低功率模拟信号的测量任务。
本实用新型提供的舵机通用测试平台10包括主控系统100、适配器200和电源组件300，适配器200一端设置有多个对接插头，分别用于连接舵机，适配器200内设置有供电开关板210、多个离散量信号调理板220及多个信号板230，适配器200的另一端与主控计算机110电缆连接，电源组件300用于向主控系统100和适配器200提供电源，本实用新型提供的通用测试平台10，可以通过多个电缆插头、多个离散量信号调理板220及多个信号板230连接不同型号规格的舵机，实现测试平台10的通用性，在舵机测试技术领域有很强的实用性。
本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (7)
1.一种舵机通用测试平台，其特征在于，所述平台包括：
主控系统，其包括主控计算机和嵌入所述主控计算机上的功能板卡，所述功能板卡包括数据采集卡、数字I/O卡、模拟量输出卡、第一总线通讯卡和第二总线通讯卡，所述主控计算机与所述功能板卡通过总线连接；
适配器，其一端设置有多个对接插头，分别用于连接所述舵机，所述适配器的另一端与所述主控计算机电缆连接，所述适配器包括供电开关板、多个离散量信号调理板及多个信号板；及
电源组件，其包括交流电源模块和直流电源模块，所述交流电源模块用于向所述主控系统供电，所述直流电源模块用于向所述适配器供电。
2.根据权利要求1所述的一种舵机通用测试平台，其特征在于，所述主控计算机为凌华RK-610主机和凌华NuPRO-852主板，所述数据采集卡为凌华DAQ-2206板卡，所述数字I/O卡为研华PCL-722板卡，所述模拟量输出卡为研华PCL-728板卡，所述第一总线通讯卡为方元明科技PCI-FYM1553型1553B总线通讯卡，所述第二总线通讯卡为方元明科技RINC42-PCI-21型429总线卡。
3.根据权利要求1所述的一种舵机通用测试平台，其特征在于，所述直流电源模块为27V直流电源，所述交流电源模块为115V/400Hz交流电源。
4.根据权利要求3所述的一种舵机通用测试平台，其特征在于，所述供电开关板包括转换通道，用于将直流电源模块提供的27V直流电源转换为指令信号。
5.根据权利要求3所述的一种舵机通用测试平台，其特征在于，所述信号板包括位标器信号模拟电路、包络信号模拟电路、舵面位置信号模拟电路，所述位标器信号模拟电路可产生位标器信号，所述包络信号模拟电路可产生包络信号，所述舵面位置信号模拟电路的数量为3个，其可以产生第一舵面位置信号、第二舵面位置信号和第三舵面位置信号，所述信号板与所述舵机信号连接，所述信号板用于模拟飞行控制器产生控制信号。
6.根据权利要求3所述的一种舵机通用测试平台，其特征在于，所述离散量信号调理板用于对“地/悬空”“27V/悬空”两种离散量信号进行调制，其包括离散量信号输入模块、离散量信号输出模块，所述离散量信号输入模块、所述离散量信号输出模块分别与所述数字I/O卡信号连接。
7.根据权利要求3所述的一种舵机通用测试平台，其特征在于，所述离散量信号输出模块与所述数据采集卡信号连接，所述数据采集卡对所述离散量信号输出模块输出的经过信号调理的离散量信号进行测量。
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