CN219757219U - 一种用于航空器舵面角度检测的测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于航空器舵面角度检测的测量系统，采用将检测过程中需要的多种交直流电压/电流信号通过程控的方式输入到被测试产品对应的引脚，然后通过多路信号调理和采集电路，将舵面角度反馈的模拟量信号通过高精度的AD采集电路转换为相应的舵面角度值，并自动对设置舵面角度和实际动作角度进行判断，从而达到舵面角度自动精确检测的目的。与现有技术相比，本实用新型的功能集成度高，使用方便，测试准确，使用灵活(可扩展)，切换速度快，使用寿命长。

Description

一种用于航空器舵面角度检测的测量系统

技术领域

本实用新型涉及一种航空器检测技术领域，尤其涉及一种用于航空器舵面角度检测的测量系统。

背景技术

现有的某型号航空器舵面角度自动精确检测方法，主要是手动给被测试产品相应的输入引脚施加相应的测试信号（多组不同的电压/电流信号），然后用万用表的交流电压档或者直流电压档在相应的输入信号条件下，对被测试产品相应的输出引脚进行信号测量，测量过程中需要将每个角度的对应电压数据进行测试（理论上会有无数个，每一个电压数据分别对应相应的角度数据）。然后通过手工方式将测试到的交直流电压数据进行记录，然后通过与被测试产品的标准输出数据进行比对，从而达到舵面角度检测的目的，完成产品舵面角度数据正确性的测试。

当前对某型号航空器舵面角度检测，采用全手工的方式测量的方式，需要重复的对被测试产品的输入输出引脚进行接线、输入信号、测量信号，同时每测一个信号都要重复进行引脚的查找，并手工记录测试数据。这样的操作带来的弊端主要有以下几点：

人工操作输入输出引脚的连接和测量，效率低，容易出现连接和测量错误；

人工记录相应的测量数据，需要经过后期大量的比对和分析才能确定产品舵面角度数据的正确性；

人工记录大量的数据存在一定的错误风险。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种用于航空器舵面角度检测的测量系统。采用将检测过程中需要的多种交直流电压/电流信号通过程控的方式输入到被测试产品对应的引脚，然后通过多路信号调理和采集电路，将舵面角度反馈的模拟量信号通过高精度的AD采集电路转换为相应的舵面角度值，并自动对设置舵面角度和实际动作角度进行判断，从而达到舵面角度自动精确检测的目的。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

本实用新型包括系统供电模块、SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块和交直流模拟量调理模块，所述系统供电模块的多个电源输出端分别与所述SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块的电源输入端连接，所述交直流模拟量调理模块的多个控制信号输出端分别与SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块和被测试产品的控制信号输入端连接，所述SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块的供电输出端与被测试产品的供电输入端连接，被测试产品的反馈信号输出端与所述交直流模拟量调理模块的反馈信号输入端连接。

所述系统供电模块包括ACDC转换模块、DCDC隔离/降压模块和DCDC降压模块，所述ACDC转换模块的电源输入端连接市电，所述ACDC转换模块的电源输出端分别与所述DCDC隔离/降压模块和DCDC降压模块的电源输入端连接，所述DCDC隔离/降压模块的电源输出端与SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块的电源输入端连接，所述DCDC降压模块的电源输出端与所述主控制器模块的电源输入端连接。

所述SOV供电电源模块包括一路DCDC隔离/降压模块和两路DCDC降压模块，DCDC隔离/降压模块输出±15V直流电源至模拟电路，两路DCDC降压模块分别输出15V直流和6V直流电源至被测试产品的SOV模块。

所述MCV供电模块包括采样反馈模块、变频控制模块、DCAC变频模块，所述DCAC变频模块的电源输入端与系统供电模块连接，所述DCAC变频模块的电源输出端与被测试件MCV/舵面反馈模块连接，所述采样反馈模块的信号采集端与DCAC变频模块的电源输出端连接，所述采样反馈模块的信号输出端通过变频控制模块与所述DCAC变频模块的控制信号输入端连接，所述变频控制模块的控制信号输入端与所述主控制器模块连接。

所述EHV供电电源模块包括DC恒流变换模块、恒流控制模块、采样反馈模块，所述DC恒流变换模块的电源输入端与系统供电模块连接，所述DC恒流变换模块的电源输出端分别与被测试件EHV模块和采样反馈模块的信号输入端连接，所述采样反馈模块的信号输出端通过所述恒流控制模块与所述DC恒流变换模块的控制信号输入端连接，所述恒流控制模块的控制信号输入端与主控制器模块连接。

所述交直流模拟量调理模块包括P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路和A/D转换电路，所述P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路的信号输入端分别与被测产品的相位检测信号、电压反馈信号、频率反馈信号连接，所述P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路的信号输出端通过所述A/D转换电路与主控制器模块连接。

所述主控制器模块包括MCU主控制器、面板显示模块、面板按键模块，所述MCU主控制器的信号输入端接入被测试产品的相位信号、电压信号、频率信号，所述MCU主控制器的电源输入端与系统供电模块连接，所述MCU主控制器的控制信号输入端和显示信号输出端分别与面板按键模块和面板显示模块连接，所述MCU主控制器的变频控制信号与MCV供电电源模块连接，所述MCU主控制器的恒流控制信号与EHV供电电源模块连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型是一种用于航空器舵面角度检测的测量系统，与现有技术相比，本实用新型的功能集成度高，使用方便，测试准确，使用灵活（可扩展），切换速度快，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的整体系统结构原理框图；

图2是本实用新型的系统供电模块结构原理框图；

图3是本实用新型的SOV供电电源模块结构原理框图；

图4是本实用新型的MCV供电电源模块结构原理框图；

图5是本实用新型的EHV供电电源模块结构原理框图；

图6是本实用新型的交直流模拟量调理模块结构原理框图；

图7是本实用新型的主控制器模块结构原理框图。

实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示：本实用新型包括系统供电模块、SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块和交直流模拟量调理模块，所述系统供电模块的多个电源输出端分别与所述SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块的电源输入端连接，所述交直流模拟量调理模块的多个控制信号输出端分别与SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块和被测试产品的控制信号输入端连接，所述SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块的供电输出端与被测试产品的供电输入端连接，被测试产品的反馈信号输出端与所述交直流模拟量调理模块的反馈信号输入端连接。

整套系统主要由系统供电模块、SOV供电电源模块、MCV/舵面反馈供电模块、EHV供电电源模块、交直流模拟量调理模块、交直流信号处理模块、主控制模块等部件组成，各部分模块集成到一台机箱中，完成整套测试系统对被测试产品性能的精确自动检测。

测试前，操作人员首先将被测试产品相应的接口连接器分别连接至测量系统的对外接口上，确认连接正确无误后，可以开始以下的测试流程：

首先自动测试系统接通市电输入，操作人员打开电源开关后，系统供电模块正常工作，系统内部各模块工装正常。

然后操作人员只需要将被测试产品的接口与测量系统上对应的接口进行连接即可开始测试。测试流程如下：

操作人员按下复位按键，系统会根据产品要求供电顺序自动打开模块给外部设备提供相应电源电压；

在设备面板上选择按下对应测试角度选择按键；

当按下按键时，系统内部根据传感器反馈的交流信号，经过系统不断处理、采集、比较，自动调整程控恒流源输出电流，以此控制航空器舵面达到指定角度；

舵面达到指定角度后屏幕会显示出当前角度采集到的相关信息以便工作人员记录。

测量系统的使用的需要按照规定的使用流程进行，从而保证测量系统的工作稳定性和耐久性。

如图2所示：所述系统供电模块包括ACDC转换模块、DCDC隔离/降压模块和DCDC降压模块，所述ACDC转换模块的电源输入端连接市电，所述ACDC转换模块的电源输出端分别与所述DCDC隔离/降压模块和DCDC降压模块的电源输入端连接，所述DCDC隔离/降压模块的电源输出端与SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块的电源输入端连接，所述DCDC降压模块的电源输出端与所述主控制器模块的电源输入端连接。

该模块主要实现外部输入市电到直流电源的转换，转换后输出DC24V、DC5V两种系统所需的高质量直流电源，分别提供给系统内给功能模块，保证各模块的正常工作。

DC24V电源主要提供给SOV供电电源模块、MCV/舵面反馈供电模块、EHV供电电源模块等，进行其他电源类型的转换；

DC5V电源主要提供给交直流模拟量调理模块、交直流信号处理模块、主控制模块。

如图3所示：所述SOV供电电源模块包括一路DCDC隔离/降压模块和两路DCDC降压模块，DCDC隔离/降压模块输出±15V直流电源至模拟电路，两路DCDC降压模块分别输出15V直流和6V直流电源至被测试产品的SOV模块。

该模块主要实现DC24V电源的转换，转换后输出DC±15V、DC6V和DC15V三种系统所需的高质量直流电源。

DC±15V电源主要供给内部系统模拟部分供电，以保证系统稳定运行。

DC6V或者DC15V两种电压可切换供电部分主要供给外部航空器设备的SOV模块，由主控板单片机提供上电顺序实现切换。

如图4所示：所述MCV供电模块包括采样反馈模块、变频控制模块、DCAC变频模块，所述DCAC变频模块的电源输入端与系统供电模块连接，所述DCAC变频模块的电源输出端与被测试件MCV/舵面反馈模块连接，所述采样反馈模块的信号采集端与DCAC变频模块的电源输出端连接，所述采样反馈模块的信号输出端通过变频控制模块与所述DCAC变频模块的控制信号输入端连接，所述变频控制模块的控制信号输入端与所述主控制器模块连接。

MCV供电模块的功能是将DC24V电源通过DCAC转换，给外部航空作动器提供AC 7V/1800Hz的交流激励源，保证被测试产品内部MCV/舵面反馈模块的激励源需求。

如图5所示：所述EHV供电电源模块包括DC恒流变换模块、恒流控制模块、采样反馈模块，所述DC恒流变换模块的电源输入端与系统供电模块连接，所述DC恒流变换模块的电源输出端分别与被测试件EHV模块和采样反馈模块的信号输入端连接，所述采样反馈模块的信号输出端通过所述恒流控制模块与所述DC恒流变换模块的控制信号输入端连接，所述恒流控制模块的控制信号输入端与主控制器模块连接。

EHV程控恒流模块的功能是控制系统中的重要组成部分，主要功能是给舵面控制器提供一个电流，控制舵面动作方向以及动作速度，通过该功能以及对采集模块的实时配合，能实现更精准的动作角度控制，该模块还提供硬件限流功能，以避免人为因素或者其他自然因素致使设备损坏。

如图6所示：所述交直流模拟量调理模块包括P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路和A/D转换电路，所述P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路的信号输入端分别与被测产品的相位检测信号、电压反馈信号、频率反馈信号连接，所述P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路的信号输出端通过所述A/D转换电路与主控制器模块连接。

交直流模拟量调理模块的主要功能是将舵面传感器反馈信号的输入电压，频率，以及与主通道相位关系等信号经过相应的变换处理，再通过A/D转换处理后，将反馈信号调理为主控单片机能够识别的信号类型，方便主控单片机实时监控舵面状态。在使用中单板可提供两通道信号的反馈信息，可多块板拓展使用。

如图7所示：所述主控制器模块包括MCU主控制器、面板显示模块、面板按键模块，所述MCU主控制器的信号输入端接入被测试产品的相位信号、电压信号、频率信号，所述MCU主控制器的电源输入端与系统供电模块连接，所述MCU主控制器的控制信号输入端和显示信号输出端分别与面板按键模块和面板显示模块连接，所述MCU主控制器的变频控制信号与MCV供电电源模块连接，所述MCU主控制器的恒流控制信号与EHV供电电源模块连接。

主控制器模块包含系统各部分信息显示，以及按键选择，以及单片机数字控制。显示部分自动显示系统采集到的信息，以及运行情况。按键选择可方便快捷的切换常用舵面角度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于航空器舵面角度检测的测量系统，其特征在于：包括系统供电模块、SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块和交直流模拟量调理模块，所述系统供电模块的多个电源输出端分别与所述SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块的电源输入端连接，所述交直流模拟量调理模块的多个控制信号输出端分别与SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块、主控制器模块和被测试产品的控制信号输入端连接，所述SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块的供电输出端与被测试产品的供电输入端连接，被测试产品的反馈信号输出端与所述交直流模拟量调理模块的反馈信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的用于航空器舵面角度检测的测量系统，其特征在于：所述系统供电模块包括ACDC转换模块、DCDC隔离/降压模块和DCDC降压模块，所述ACDC转换模块的电源输入端连接市电，所述ACDC转换模块的电源输出端分别与所述DCDC隔离/降压模块和DCDC降压模块的电源输入端连接，所述DCDC隔离/降压模块的电源输出端与SOV供电电源模块、MCV供电电源模块、EHV供电电源模块的电源输入端连接，所述DCDC降压模块的电源输出端与所述主控制器模块的电源输入端连接。

3.根据权利要求1所述的用于航空器舵面角度检测的测量系统，其特征在于：所述SOV供电电源模块包括一路DCDC隔离/降压模块和两路DCDC降压模块，DCDC隔离/降压模块输出±15V直流电源至模拟电路，两路DCDC降压模块分别输出15V直流和6V直流电源至被测试产品的SOV模块。

4.根据权利要求1所述的用于航空器舵面角度检测的测量系统，其特征在于：所述MCV供电电源模块包括采样反馈模块、变频控制模块、DCAC变频模块，所述DCAC变频模块的电源输入端与系统供电模块连接，所述DCAC变频模块的电源输出端与被测试件MCV/舵面反馈模块连接，所述采样反馈模块的信号采集端与DCAC变频模块的电源输出端连接，所述采样反馈模块的信号输出端通过变频控制模块与所述DCAC变频模块的控制信号输入端连接，所述变频控制模块的控制信号输入端与所述主控制器模块连接。

5.根据权利要求1所述的用于航空器舵面角度检测的测量系统，其特征在于：所述EHV供电电源模块包括DC恒流变换模块、恒流控制模块、采样反馈模块，所述DC恒流变换模块的电源输入端与系统供电模块连接，所述DC恒流变换模块的电源输出端分别与被测试件EHV模块和采样反馈模块的信号输入端连接，所述采样反馈模块的信号输出端通过所述恒流控制模块与所述DC恒流变换模块的控制信号输入端连接，所述恒流控制模块的控制信号输入端与主控制器模块连接。

6.根据权利要求1所述的用于航空器舵面角度检测的测量系统，其特征在于：所述交直流模拟量调理模块包括P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路和A/D转换电路，所述P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路的信号输入端分别与被测产品的相位检测信号、电压反馈信号、频率反馈信号连接，所述P/V调理电路、模拟量调理电路、F/V调理电路的信号输出端通过所述A/D转换电路与主控制器模块连接。

7.根据权利要求1所述的用于航空器舵面角度检测的测量系统，其特征在于：所述主控制器模块包括MCU主控制器、面板显示模块、面板按键模块，所述MCU主控制器的信号输入端接入被测试产品的相位信号、电压信号、频率信号，所述MCU主控制器的电源输入端与系统供电模块连接，所述MCU主控制器的控制信号输入端和显示信号输出端分别与面板按键模块和面板显示模块连接，所述MCU主控制器的变频控制信号与MCV供电电源模块连接，所述MCU主控制器的恒流控制信号与EHV供电电源模块连接。