一種用于發動機地面測控系統的信號隔離調理箱的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種信號隔離調理箱，具體涉及一種用于航空微型渦噴發動機地 面測控系統的信號隔離調理箱。
【背景技術】
[0002] 在航空微型渦噴發動機試驗地面測試系統中，系統具有較大的電壓噪聲，并且長 線傳輸信號會引起干擾，此外傳感器端既有電流環電路，也有電壓信號的電路和熱電阻提 供的電阻信號電路，因此需要將信號進行隔離、電壓調理，放大并濾波處理。在航空微型渦 噴發動機試驗地面測試系統中需要采集模擬量信號包括：試驗溫度信號、油量壓力信號、大 氣壓力信號、發動機供電電壓電流信號、操作桿和油門推桿電壓輸出信號。這些信號分別由 電壓信號、電流信號和電阻信號組成，三種信號都需要通過信號隔離調理箱的信號轉換、放 大、濾波、隔離后以電壓信號輸入到板卡進行采集并傳輸到試驗系統中，使系統更安全、穩 定并可靠地在較高精度范圍內穩定工作。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明 的優點。
[0004] 本實用新型還有一個目的是提供一種用于航空微型渦噴發動機地面測控系統的 信號隔離調理箱，該信號隔離調理箱將部件和傳感器不同的信號調理成電壓信號后輸入到 板卡進行采集并傳輸到試驗系統中，使系統更安全、穩定并可靠地在較高精度范圍內穩定 工作。
[0005] 為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，提供了一種用于發動機地面測 控系統的信號隔離調理箱，其對測控系統中數據采集前端采集的發動機環境參數信號進行 調理，包括電壓信號調理通道、電流信號調理通道和電阻信號調理通道中的一個或多個，
[0006] 其中，所述電壓信號調理通道包括第一分壓電路和依次連接在所述第一分壓電路 信號輸出端的靜電放電保護電路、第一濾波電路、第一限幅電路、第一調理放大電路和第一 隔離放大電路；
[0007] 所述電流信號調理通道包括雙向保護電路和依次連接在所述雙向保護電路信號 輸出端的第二濾波電路、第一電壓轉換電路、第二分壓電路、第二調理放大電路和第二隔離 放大電路；
[0008] 所述電阻信號調理通道包括恒流源電路和依次連接在所述恒流源電路信號輸出 端的第二電壓轉換電路、第三濾波電路、第二限幅電路、第三調理放大電路和第三隔離放大 電路。
[0009] 優選的是，電壓信號調理通道中第一分壓電路由電阻R25和電阻R29串聯組成，電 阻R25的另一端為電壓信號輸入端，電阻R29的另一端接模擬地；靜電放電保護電路由二極 管D13組成，二極管D13由陽極背對背串聯的兩個二極管組成，二極管D13的輸入端與電阻 R25和電阻R29的串接點連接，二極管D13的輸出端連接模擬地；第一濾波電路由電容C44 組成，電容C44的輸入端與二極管D13的輸入端連接，電容C44的輸出端連接模擬地；第一 限幅電路由二極管D12組成，二極管D12由兩個二極管串聯組成，二極管D12的兩個二極管 的串接點與電容C44的輸入端連接；第一調理放大電路由運算放大器U7以及與其連接的用 于分壓的外圍電路組成，外圍電路由電阻R23和電阻R24串聯組成，電阻R23和電阻R24串 聯后的一端接模擬地，另一端與運算放大器U7的輸出端連接，運算放大器U7的同相輸入端 與二極管D12的兩個二極管的串接點連接，運算放大器U7的反相輸入端與電阻R23和電阻 R24的串接點連接；第一隔離放大電路由運算放大器U9組成，運算放大器U9的輸入端與運 算放大器U7的輸出端連接，運算放大器U9的輸出端用于隔離調理后電壓信號的輸出。 [0010] 優選的是，電流信號調理通道中雙向保護電路由二極管Dl組成，二極管Dl由陰極 背靠背串聯的兩個二極管組成；第二濾波電路由電容C3組成，第一電壓轉換電路由電阻R4 組成；二極管Dl、電容C3和電阻R4依次并聯連接；第二分壓電路由電阻R2、電阻R3、電阻 R5和電阻R6組成，電阻R2與電阻R3串聯，電阻R5與電阻R6串聯，電阻R2與電阻R3串 聯后的一端與電阻R4的一端連接，電阻R2與電阻R3串聯后的另一端接模擬地，電阻R5與 電阻R6串聯后的一端與電阻R4的另一端連接，電阻R5與電阻R6串聯后的另一端接模擬 地；第二調理放大電路由運算放大器Ul組成，運算放大器Ul的同相輸入端與電阻R5與電 阻R6的串接點連接，運算放大器Ul的反相輸入端與電阻R2與電阻R3的串接點連接；第二 隔離放大電路由運算放大器U2組成，運算放大器U2的輸入端與運算放大器Ul的輸出端連 接用于電流信號隔離調理后電壓信號的輸出。
[0011] 優選的是，電阻信號調理通道中還包括連接在第二電壓轉換電路后的第四調理放 大電路和第三分壓電路，第四調理放大電路由運算放大器INAllO組成，第三分壓電路由電 阻R12、電阻R14、電阻R17和電阻R16組成，電阻R12和電阻R14串聯，電阻R17和電阻 R16串聯，電阻R12和電阻R14、電阻R17和電阻R16串聯后的一端分別連接至運算放大器 INAllO的輸出端，電阻R12和電阻R14、電阻R17和電阻R16串聯后的另一端分別連接模擬 地；第三濾波電路由電容C31組成，電容C31的一端與電阻Rl2和電阻R14的串接點連接，電 容C31的另一端與電阻R17和電阻R16的串接點連接；第二限幅電路由二極管D8和二極管 D9組成，二極管D8和二極管D9分別由兩個二極管串聯組成，二極管D8的兩個二極管的串 接點與電容C31的一端連接；二極管D9的兩個二極管的串接點與電容C31的另一端連接； 第三調理放大電路由運算放大器U6組成，運算放大器U6的同相輸入端與二極管D9的兩個 二極管的串接點連接，運算放大器U6的反相輸入端與二極管D8的兩個二極管的串接點連 接；第三隔離放大電路由運算放大器U8組成，運算放大器U8的輸入端與運算放大器U6的 輸出端連接用于電阻信號隔離調理后電壓信號的輸出。
[0012] 本實用新型至少包括以下有益效果：
[0013] 本實用新型信號調理隔離箱包括電壓信號調理通道、電流信號調理通道和電阻信 號調理通道，三種通道分別將來自發動機試驗系統的溫度、氣壓、油量、發動機供電電壓、發 動機供電電流、前后推桿、左右推桿信號等提供調理和隔離，將不同傳感器和部件產生的不 同的電壓信號、電流信號和電阻信號調理成電壓信號供采集板使用并傳輸到發動機試驗系 統中，使發動機試驗系統更安全、穩定并可靠地在較高精度范圍內穩定工作。
[0014] 本實用新型的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過 對本實用新型的研宄和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型信號隔離調理箱的原理框圖；
[0016] 圖2為本實用新型信號隔離調理箱電壓信號調理隔離通道原理圖；
[0017] 圖3為本實用新型信號隔離調理箱電流信號調理隔離通道原理圖；
[0018] 圖4為本實用新型信號隔離調理箱電阻信號調理隔離通道原理圖；
[0019] 圖5為本實用新型信號隔離調理箱電阻信號調理隔離通道電壓轉換原理圖；
[0020] 圖6為微型渦噴發動機試驗測試系統結構示意圖；
[0021] 圖7為本實用新型信號隔離調理箱前面板結構示意圖；
[0022] 圖8為本實用新型信號隔離調理箱后面板結構示意圖；
[0023] 圖9為熱電阻線纜示意圖；
[0024] 圖10為氣壓傳感器線纜示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明 書文字能夠據以實施。
[0026] 應當理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"以及"包括"術語并不配出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0027] 本實用新型所述的用于發動機地面測控系統的信號隔離調理箱，其對測控系統中 數據采集前端采集的發動機環境參數信號進行調理，包括電壓信號調理通道、電流信號調 理通道和電阻信號調理通道中的一個或幾個，
[0028] 其中，所述電壓信號調理通道包括第一分壓電路和依次連接在所述第一分壓電路 信號輸出端的靜電放電保護電路、第一濾波電路、第一限幅電路、第一調理放大電路和第一 隔離放大電路；
[0029] 所述電流信號調理通道包括雙向保護電路和依次連接在所述雙向保護電路信號 輸出端的第二濾波電路、第一電壓轉換電路、第二分壓電路、第二調理放大電路和第二隔離 放大電路；
[0030] 所述電阻信號調理通道包括恒流源電路和依次連接在所述恒流源電路信號輸出 端的第二電壓轉換電路、第三濾波電路、第二限幅電路、第三調理放大電路和第三隔離放大 電路。
[0031] 圖1示出了用于發動機地面測控系統的信號隔離調理箱的原理框圖，分別為輸入 電壓信號依次經過第一分壓電路、靜電放電保護電路、第一濾波電路、第一限幅電路、第一 調理放大電路和第一隔離放大電路后輸出電壓信號；輸入電流信號依次經過雙向保護電 路、第二濾波電路、第一電壓轉換電路、第二分壓電路、第二調理放大電路和第二隔離放大 電路后輸出電壓信號；輸入電阻信號依次經過恒流源電路、第二電壓轉換電路、第三濾波電 路、第二限幅電路、第三調理放大電路和第三隔離放大電路后輸出電壓信號。
[0032] 在另一種實施例中，如圖2所示所述電壓信號調理通道原理圖，第一分壓電路由 電阻R25和電阻R29串聯組成，電阻R25的另一端為電壓信號輸入端，電阻R29的另一端接 模擬地；靜電放電保護電路由二極管D13組成，二極管D13由陽極背對背串聯的兩個二極管 組成，二極管D13的輸入端與電阻R25和電阻R29的串接點連接，二極管D13的輸出端連接 模擬地；第一濾波電路由電容C44組成，電容C44的輸入端與二極管D13的輸入端連接，電 容C44的輸出端連接模擬地；第一限幅電路由二極管D12組成，二極管D12由兩個二極管串 聯組成，二極管D12的兩個二極管的串接點與電容C44的輸入端連接；第一調理放大電路由 運算放大器U7以及與其連接的用于分壓的外圍電路組成，外圍電路由電阻R23和電阻R24 串聯組成，電阻R23和電阻R24串聯后的一端接模擬地，另一端與運算放大器U7的輸出端 連接，運算放大器U7的同相輸入端與二極管D12的兩個二極管的串接點連接，運算放大器 U7的反相輸入端與電阻R23和電阻R24的串接點連接；第一隔離放大電路由運算放大器U9 組成，運算放大器U9的輸入端與運算放大器U7的輸出端連接，運算放大器U9的輸出端用 于隔離調理后電壓信號的輸出。