CN220490231U - 1553b总线输出型多通道温度传感器信号解调装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置。包括温度调理电路，温度调理电路依次经模拟开关、运算放大器与A/D转换器连接，A/D转换器与处理器连接，处理器与1553B通信模块连接。本实用新型在满足多路温度传感器采集解调的同时利用1553B总线输出，减少体积，提高测量系统的可靠性，实时反馈各通道的状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度测量技术领域，特别是一种1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置。
背景技术
目前国内外常见温度传感器信号解调为单路解调，该种方式需要根据被解调温度传感器的参数不同进行解调电路的参数标定，难以实现互换性。对于需要同时采集解调输出多路温度传感器信号时，除多路模拟量分别输出外，还可采用总线输出。多路模拟量输出导致系统间连接电缆的芯线要求增加，体积需求增大。常见的总线型输出为RS422或RS485形式，该输出形式要求前端处理器具有串口通信功能，具有一定的局限性。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供了一种1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置。本实用新型在满足多路温度传感器采集解调的同时利用1553B总线输出，减少体积，提高测量系统的可靠性，实时反馈各通道的状态。
本实用新型的技术方案是：一种1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置，包括温度调理电路，温度调理电路依次经模拟开关、运算放大器与A/D转换器连接，A/D转换器与处理器连接，处理器与1553B通信模块连接。
前述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置中，A/D转换器包括6个并行的输入通道，每个输入通道均经一个运算放大器连接一个模拟开关。
前述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置中，各模拟开关包括4个并行的输入通道，每个输入通道对应连接一个温度调理电路。
前述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置中，处理器与1553B通信模块、A/D转换器均是通过并行接口连接。
前述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置中，1553B通信模块包括晶振、1553B总线控制器和变压器；晶振用于提供时钟信号，变压器用于对1553B总线控制器的通讯信号进行电压调节，1553B总线控制器，用于对通讯信号按照1553B总线的数据格式进行处理并输出。
前述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置中，1553B总线控制器的型号为LHB155304，变压器的型号为LS3067-3。
本实用新型的优点是：与现有技术相比，本实用新型的1553B总线输出型的多通道温度传感器信号解调装置，内部集成多路温度调理电路，利用模拟开关、A/D转换器、处理器实现多路温度信号的采集与高效处理，处理完成后通过1553B总线输出。本实用新型的1553B总线输出型的多通道温度传感器信号解调装置提高了集成度，在结构上体积更小。多通道温度传感器的采集，可实现多通道的冗余设计，提高了系统的可靠性。1553B总线输出形式，利用一片1553B总线控制器即可实现A、B总线冗余输出，一路总线故障时自动启动另一路总线输出且不会造成数据的丢失，增加了系统可靠性。本实用新型的1553B总线输出型的多通道温度传感器信号解调装置，整体实现了小型化，多通道冗余的设计，提高了温度传感器温度信号的采集、处理与输出的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为温度调理电路的原理示意图；
图3为1553B通信模块的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
实施例1。一种1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置，参见图1-图3，包括温度调理电路，温度调理电路依次经模拟开关、运算放大器与A/D转换器连接，A/D转换器与处理器连接，处理器与1553B通信模块连接。
A/D转换器包括6个并行的输入通道，每个输入通道均经一个运算放大器连接一个模拟开关。
各模拟开关包括4个并行的输入通道，每个输入通道对应连接一个温度调理电路。
处理器与1553B通信模块、A/D转换器均是通过并行接口连接。
1553B通信模块包括晶振、1553B总线控制器和变压器；晶振用于提供时钟信号，变压器用于对1553B总线控制器的通讯信号进行电压调节，1553B总线控制器，用于对通讯信号按照1553B总线的数据格式进行处理并输出。
1553B总线控制器的型号为LHB155304，变压器的型号为LS3067-3。
请参阅图1，温度传感器的输出信号经调理电路转换为小电压信号，小电压信号经模拟开关选择不同通道的温度传感器，经模拟开关选中的通道通过运算放大器，调理的小电压信号放大为大电压信号，以便后续信号处理。通过模拟开关的多通道结构，能够实现多路温度信号的采集处理，减少采集设备的数量。
所述的A/D转换器是将放大后的大电压信号，经A/D转换为数字量。A/D转换器使用多通道的并行A/D转换器，能够同时处理多通道温度数据，提高数据处理效率，减少采集处理周期。
同时，A/D转换的结果可以作为判断温度传感器是否正常的依据之一。A/D转换器处理完毕的数据通过并口发送至处理器，由处理器进行后续的温度数据处理。
所述的处理器模块，是对A/D转换后的温度信号等进行处理，计算出温度传感器所测量的实际温度值。根据采集得到A/D转换后的温度信号并实时更新不同通道的状态字，并完成数据打包，通过通信模块对外通信。
所述的1553B通信模块，是将处理完成的温度数据、状态字等按照1553B总线的数据格式发送。
请参阅图2，温度调理电路、模拟开关、A/D转换器将多路温度传感器输出信号转换为数字量输出。温度传感器常见为铂电阻采集。电源模块产生解调装置工作所需的工作电压。温度解调电路中，将铂电阻作为电桥的一个桥臂阻值，在不同温度下，铂电阻所在桥臂的阻值变化，使得电桥平衡被打破，输出随温度变化的电压值。输出的电压值为小的差模信号，经模拟开关后，利用运算放大器放大差模信号。为满足不同模拟开关和运算放大器的共模输入范围，温度调理电路预留一个电阻位(R1～R4)，用于调节电桥输入的共模电压范围。
根据测量温度范围、铂电阻类型的不同，温度传感器在不同温度范围内电阻值范围不同，根据不同测温范围，通过自由调节电桥其余桥臂的桥臂阻值，可满足不同测温场景，而无需另外设计制作电路。
温度调理完毕后，输出的大电压信号经A/D转换器转换为数字量。A/D转换器转换基准电压可选用A/D转换内部的基准电压，根据温度调理电路解调后的电压大小选择A/D转换器。选用多通道并行的A/D转换器减少数据采集处理的时间，减少整个温度传感器解调装置的处理时间，提高效率。
处理器对温度数值量进行处理，包括温度值的计算，各通道的温度状态判断等。判断各通道的输出电压是否在范围内作为温度传感器是否正常工作的依据之一。数据处理完成后，将待发送数据发送至指定缓冲区。
请参阅图3，通信模块为1553B通信模块。1553B通信模块采用单独的晶振，设置通信参数更为便捷，同时1553B的RTAD0～RTADP通过硬件设置当前设备的设备号，相对于软件设置从设备号可靠性高，不易被更改，并且具有唯一性。1553B总线通过两个变压器将小电压信号升压为幅值为27V的电压值。1553B总线是幅值为27V的高压总线，相对抗干扰能力更好。1553B总线控制器通过并行的数据线和地址线与处理器模块进行通信。
通信模块采用15553B总线的A、B总线备份的功能。当A总线故障时，无需其他的额外操作，系统自动切换到B总线通信，同时报A总线故障。既不会导致信息的丢失，也为系统维修提供了依据。
Claims (6)
1.一种1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置，其特征在于：包括温度调理电路，温度调理电路依次经模拟开关、运算放大器与A/D转换器连接，A/D转换器与处理器连接，处理器与1553B通信模块连接。
2.根据权利要求1所述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置，其特征在于：A/D转换器包括6个并行的输入通道，每个输入通道均经一个运算放大器连接一个模拟开关。
3.根据权利要求1所述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置，其特征在于：各模拟开关包括4个并行的输入通道，每个输入通道对应连接一个温度调理电路。
4.根据权利要求1所述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置，其特征在于：处理器与1553B通信模块、A/D转换器均是通过并行接口连接。
5.根据权利要求1所述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置，其特征在于：1553B通信模块包括晶振、1553B总线控制器和变压器；晶振用于提供时钟信号，变压器用于对1553B总线控制器的通讯信号进行电压调节，1553B总线控制器，用于对通讯信号按照1553B总线的数据格式进行处理并输出。
6.根据权利要求5所述的1553B总线输出型多通道温度传感器信号解调装置，其特征在于：1553B总线控制器的型号为LHB155304，变压器的型号为LS3067-3。
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