恒温式热线风速仪检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种恒温式热线风速仪自我检测系统，该自检系统融入在恒温式热线风速仪（CTA）的常规电路中，CTA的常规电路包括惠斯通电桥、限流保护电路、放大器、偏置信号模块和电流驱动电路；自我检测系统包含继电器模块、恒流源模块、热线替代电阻、第一至第三固定电阻、控制采集模块、显示模块以及检测开关。检测开关用于实现CTA工作模式的切换，当切换到自我检测模式时，可以检测以下内容：桥路中固定电阻阻值；热线阻值；过热比；放大器增益；电流驱动电路工作状态；限流保护电路工作状态。检测结果直接在显示模块中进行显示，检测结果直观明了。检测系统的设计便捷了检测过程，提高了恒温式热线风速仪的工作可靠性和维护性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测试领域，尤其涉及一种恒温式热线风速仪检测系统。
技术介绍
热线风速仪能够实现风速的连续测量，信噪比高，而且可以进行三维流场以及微风速的测量，测量范围以及灵敏度均较高。由于热线风速仪具有上述优点，故而在风洞流场分布测量、发动机进出口流场测量以及涡轮中流场的流动特性测量等领域得到了广泛应用。热线风速仪的可靠性直接影响到了仪器的可用性和测量结果的精度水平，因此迫切需要一种可以便捷地检测出电路中各个部分是否能够正常工作的检测系统。目前从国际主流的恒温式热线风速仪厂家Dantec或TSI的产品来看，热线风速仪是否能正常工作完全是靠使用者基于经验进行判断的，这对于使用者的专业水平提出了较高的要求，也影响了仪器的测试工作效率，更不便于测试设备的维护。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种恒温式热线风速仪检测系统，便捷地检测出恒温式热线风速仪中的各个关键环节是否能够可靠地工作。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案: 恒温式热线风速仪检测系统，所述恒温式热线风速仪的CTA电路包括惠斯通电桥、限流保护电路、放大器、偏置信号模块和电流驱动电路，其中，惠斯通电桥的输入端与电流驱动电路的输出端相连；放大器的输出信号与偏置信号模块的输出信号叠加后输入电流驱动电路的输入端；限流保护电路设置在惠斯通电桥中热线所在的桥臂中，用于保护热线； 所述检测系统包含继电器模块、恒流源模块、热线替代电阻、第一至第三固定电阻、控制米集t旲块、显不t旲块以及检测开关； 所述继电器模块包含第一至第三单路继电器、第一至第三双路继电器、以及继电器驱动单元； 所述继电器驱动单元分别和第一至第三单路继电器的控制端、第一至第三双路继电器的控制端相连，用于驱动所述第一至第三单路继电器、第一至第三双路继电器工作； 所述第一单路继电器、第二单路继电器分别设置在惠斯通电桥两个桥臂的输入端，其常开端均接恒流源模块的输入端，用于实现桥路工作模式之间的切换； 所述第三单路继电器设置在惠斯通电桥的热线与热线替代电阻之间，用于实现惠斯通电桥中热线和热线替代电阻之间的切换； 所述第一双路继电器设置在限流保护电路中，用于实现惠斯通电桥中热线所在桥臂的通断； 所述第二双路继电器的公共端与放大器的输入端相连，常闭端与惠斯通电桥的输出端相连，常开端分别接第一固定电阻的一端、第二固定电阻的一端； 所述第三双路继电器的公共端通过第三固定电阻接地，常闭端悬空，常开端分别接恒流源模块、第一固定电阻的一端； 所述第一固定电阻的另一端、第二固定电阻的另一端接地； 所述桥路限流保护电路和继电器驱动单元相连，通过其控制第一双路继电器工作；所述控制采集模块和继电器驱动单元相连，通过其控制第一至第三单路继电器、第二至第三双路继电器工作； 所述控制采集模块还分别和恒流源模块、偏置信号模块、检测开关、显示模块相连； 所述恒流源模块用于根据控制采集模块的指令产生相应的电流； 所述检测开关用于朝控制采集模块发送检测命令； 所述显示模块用于显示检测结果。作为本专利技术恒温式热线风速仪检测系统进一步的优化方案，所述控制采集模块基于ARM芯片，其产生D0信号的输出端与继电器驱动单元的输入端相连，产生DA信号的输出端与恒流源模块的输入端、偏置信号模块的输入端相连，接收到检测命令时CTA电压通过控制采集模块的AD输入端采集。作为本专利技术恒温式热线风速仪检测系统进一步的优化方案，所述显示模块采用LED 屏。作为本专利技术恒温式热线风速仪检测系统进一步的优化方案，所述继电器驱动模块采用ULN2003芯片。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果: 1.在控制采集模块下可以实现恒温式热线风速仪在正常工作模式与检测模式之间的切换； 2.当恒温式热线风速仪处在检测模式下，可以便捷地对如下项目进行检测:1)桥路中固定电阻阻值；2)热线阻值；3)过热比；4)放大器增益；5)电流驱动电路；6)限流保护电路； 3.可以快速地检测出热线风速仪的故障位置； 4.检测过程无需任何参数设定，全部由控制采集模块自动完成； 5.检测结果直接在显示模块LED屏上显示，具有直观明了的特点。【附图说明】附图1是本专利技术的原理框图； 附图2是常规CTA电路原理图； 附图3是桥路电阻以及过热比检测电路原理图； 附图4是放大器增益以及电流驱动电路检测电路原理图； 附图5是限流保护电路检测电路原理图。 图中，1-第一单路继电器，2-第二单路继电器，3-第三单路继电器，4-恒流源模块，5-第一双路继电器，6-第二双路继电器，7-第三双路继电器，8-第一固定电阻，9-第二固定电阻，10-第三固定电阻，11-第一双路继电器电圈。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明: 本专利技术公开了一种恒温式热线风速仪检测系统，如图2所示，所述恒温式热线风速仪的CTA电路包括惠斯通电桥、限流保护电路、放大器、偏置信号模块和电流驱动电路，其中，惠斯通电桥的输入端与电流驱动电路的输出端相连；放大器的输出信号与偏置信号模块的输出信号叠加后输入电流驱动电路的输入端；限流保护电路设置在惠斯通电桥中热线所在的桥臂中，用于保护热线。如图1所示，本专利技术所述的检测系统包含继电器模块、恒流源模块、热线替代电阻、第一至第三固定电阻、控制采集模块、显示模块以及检测开关； 所述继电器模块包含第一至第三单路继电器、第一至第三双路继电器、以及继电器驱动单元； 所述继电器驱动单元分别和第一至第三单路继电器的控制端、第一至第三双路继电器的控制端相连，用于驱动所述第一至第三单路继电器、第一至第三双路继电器工作； 所述第一单路继电器、第二单路继电器分别设置在惠斯通电桥两个桥臂的输入端，其常开端均接恒流源模块的输入端，用于实现桥路工作模式之间的切换； 所述第三单路继电器设置在惠斯通电桥的热线与热线替代电阻之间，用于实现惠斯通电桥中热线和热线替代电阻之间的切换； 所述第一双路继电器设置在限流保护电路中，用于实现惠斯通电桥中热线所在桥臂的通断； 所述第二双路继电器的公共端与放大器的输入端相连，常闭端与惠斯通电桥的输出端相连，常开端分别接第一固定电阻的一端、第二固定电阻的一端； 所述第三双路继电器的公共端通过第三固定电阻接地，常闭端悬空，常开端分别接恒流源模块、第一固定电阻的一端； 所述第一固定电阻的另一端、第二固定电阻的另一端接地； 所述桥路限流保护电路和继电器驱动单元相连，通过其控制第一双路继电器工作；所述控制采集模块和继电器驱动单元相连，通过其控制第一至第三单路继电器、第二至第三双路继电器工作； 所述控制采集模块还分别和恒流源模块、偏置信号模块、检测开关、显示模块相连； 所述恒流源模块用于根据控制采集模块的指令产生相应的电流； 所述检测开关用于朝控制采集模块发送检测命令； 所述显示模块用于显示检测结果。对照图3和图4，第一单路继电器位于固定电阻Ral与电流驱动电路之间，用于控制电桥左边桥臂工作模式的切换；第二单路继电器位于固定电阻Rb和电流驱动电路之间，用于控制电桥右边桥臂工作模式的切换。当进行电路检测时，拨动检测开关，控制采集模块收到开关的指令本文档来自技高网...

【技术保护点】
恒温式热线风速仪检测系统，所述恒温式热线风速仪的常规电路包括惠斯通电桥、限流保护电路、放大器、偏置信号模块和电流驱动电路，其中，惠斯通电桥的输入端与电流驱动电路的输出端相连；放大器的输出信号与偏置信号模块的输出信号叠加后输入电流驱动电路的输入端；限流保护电路设置在惠斯通电桥中热线所在的桥臂中，用于保护热线；其特征在于：所述检测系统包含继电器模块、恒流源模块、热线替代电阻、第一至第三固定电阻、控制采集模块、显示模块以及检测开关；所述继电器模块包含第一至第三单路继电器、第一至第三双路继电器、以及继电器驱动单元；所述继电器驱动单元分别和第一至第三单路继电器的控制端、第一至第三双路继电器的控制端相连，用于驱动所述第一至第三单路继电器、第一至第三双路继电器工作；所述第一单路继电器、第二单路继电器分别设置在惠斯通电桥两个桥臂的输入端，其常开端均接恒流源模块的输入端，用于实现桥路工作模式之间的切换；所述第三单路继电器设置在惠斯通电桥的热线与热线替代电阻之间，用于实现惠斯通电桥中热线和热线替代电阻之间的切换；所述第一双路继电器设置在限流保护电路中，用于实现惠斯通电桥中热线所在桥臂的通断；所述第二双路继电器的公共端与放大器的输入端相连，常闭端与惠斯通电桥的输出端相连，常开端分别接第一固定电阻的一端、第二固定电阻的一端；所述第三双路继电器的公共端通过第三固定电阻接地，常闭端悬空，常开端分别接恒流源模块、第一固定电阻的一端；所述第一固定电阻的另一端、第二固定电阻的另一端接地；所述桥路限流保护电路和继电器驱动单元相连，通过其控制第一双路继电器工作；所述控制采集模块和继电器驱动单元相连，通过其控制第一至第三单路继电器、第二至第三双路继电器工作；所述控制采集模块还分别和恒流源模块、偏置信号模块、检测开关、显示模块相连；所述恒流源模块用于根据控制采集模块的指令产生相应的电流；所述检测开关用于向控制采集模块发送检测命令；所述显示模块用于显示检测结果。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄佳沁，张天宏，黄向华，韦青燕，沈杰，陈海卫，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32