本实用新型专利技术涉及声纳换能器静态参数（绝缘及静态电容量）测试技术领域，具体涉及一种声纳多路换能器静态参数自动测试仪，本实用新型专利技术包括主机及与主机连接的多路适配器，主机包括用于实现系统总体控制，多路适配器用于实现测量过程中多路换能器的自动切换。利用PWM技术设计了高压模块，实现了对绝缘电阻四个量程的测量，满足了不同类型换能器所需的不同耐压值，测量电路中设计有自动比较识别模块，实现了参数测量过程中量程的自动判断与选择，通过合理的整合和设计，将绝缘电阻和静态电容测量功能合而为一，本实用新型专利技术适用于数字声纳多路换能器静态参数的自动测试，尤其对多达几十路甚至上百路换能器的绝缘及电容量的测试效率非常高。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及声纳换能器静态参数（绝缘及静态电容量）测试
，具体涉及一种声纳多路换能器静态参数自动测试仪。主要针对现在普遍应用的压电陶瓷换能器，适用于数字声纳多路换能器静态参数的快速、自动测试，尤其适用于多路换能器阵列的绝缘电阻及静态电容量的测试。
技术背景
声纳是对水下目标进行探测的最有效的装备之一，而换能器是声纳探测装备的核心部件。承担着信号发射与接收的任务，其正常工作是声纳装备可靠运行的重要保证。然而，受工作环境及工作机理的限制，声纳换能器故障率一直居高不下，其参数指标的检测是装备修理及日常维护的重要工作之一。换能器的材料及结构有许多种，现在普遍运用的是压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器呈电容性，在舰船上进行的换能器静态参数测试指标主要有两项，即换能器的绝缘电阻和静态电容量。
传统的换能器静态参数检测方法是采用电容表、兆欧表两种仪表，分别对换能器实施静态电容和绝缘电阻的检测。绝缘电阻测量时常用的是ZC25-4型兆欧表，在测量时需将其放置水平位置、远离磁场，顺时针方向转动手柄，使转速逐渐增至120圈/秒，每次测量过程约需要半分钟。ZC25-4型兆欧表操作的复杂性给测量工作带来了相当的不便。目前应用较多的是数字绝缘表，如FLUKE1508，这种基于集成电路实现的数字绝缘表在测量中省去了人工转动手柄的过程，一定程度上简化了测量过程，但在档位、通道选择等环节，仍需人工手动操作。对静态电容的测量则主要是利用YF-150等类型数字电容表，测量过程中的量程、通道等选择操作均需手动进行。
现代化数字声纳追求大作用距离、高精确度，需要的声纳换能器及阵元数目越来越庞大。各型回音声纳、综合声纳及被动声纳的换能器阵元多在几十路甚至上百路。传统的测量方法对于只有几个阵元的小型声纳阵列尚可，但对于装备大型换能器阵列的声纳则存在工作量大、精度低、效率低下等不足。声纳换能器安装位置空间狭窄，维修人员在检测时需要携带电容表、绝缘表两种仪表，在狭窄空间里交替使用两种仪表逐路进行测量，使得换能器阵列的维修保障工作极为不便。可见，传统仪器仪表及测试手段存在适用范围小、测试效率不高、不能组合扩展和兼容测试能力差等方面的问题。
技术实现思路
为解决现有技术上不足，本技术的目的是根据声纳换能器阵列维修保障的需要，而提供一种适用于声纳大型换能器基阵静态参数测量的声纳多路换能器静态参数自动测试仪，其可以通过手持式仪器这一载体，实现多路换能器两种参数的快速、自动测量，提升换能器基阵的维修检测能力。
为了达到上述目的，本技术采用的技术方案为：
声纳多路换能器静态参数自动测试仪，其特征在于，包括主机及与主机连接的多路适配器，所述主机包括用于实现系统总体控制的嵌入式主控模块、用于测量换能器静态电容的电容测量模块、用于测量换能器绝缘电阻的绝缘测量模块、用于对测量数据进行采集的数据采集模块、用于存储和管理测量数据的数据存储与管理模块、用于显示检测结果和输入用户数据的人机交互模块，以及用于为系统供电的电源模块；所述数据采集模块、数据存储与管理模块以及人机交互模块均与嵌入式主控模块相连接；所述电容测量模块、绝缘测量模块受嵌入式主控模块控制，输出数据送入数据采集模块；所述多路适配器用于实现测量过程中多路换能器的自动切换，多路适配器一端通过15针D型电连接器与主机连接，另一端通过25针D型电连接器连接专用电缆、水密航空插头与待测换能器阵列插座连接，从而将待测换能器阵列与主机测试电路连接。
作为优先方案，所述15针D型电连接器内置于主机顶部，与主机的嵌入式主控模块连接；同时，多路适配器与主机连接端也设有15针D型电连接器，主机上的15针D型电连接器与多路适配器的15针D型电连接器通过15芯带屏蔽网专用电缆连接，实现测量数据及主机控制信号的传输。
作为优先方案，所述多路适配器采用抗电磁干扰铝制机壳屏蔽封装，内部设置有多路继电器矩阵，嵌入式主控模块利用译码电路控制继电器矩阵选择待测通道，多路适配器的测量端通过25针D型电连接器接25芯带屏蔽网专用电缆，通过水密航空插头与待测换能器阵列连接。
作为优先方案，主机还包括声光报警模块，所述嵌入式主控模块采用的是ARM控制器，所述数据采集模块核心采用数据采集芯片TLC2543，所述数据存储与管理模块采用SD卡读写模块；所述人机交互模块包括LCD彩色显示屏及独立式键盘，所述电源模块设计有交直流转换电路；嵌入式主控模块一方面控制绝缘电阻测量模块和电容测量模块，实现对待测换能器阵列的绝缘电阻和静态电容的测量；另一方面，嵌入式主控模块控制LCD彩色显示屏和声光报警模块对测量结果进行显示和提醒；利用独立式键盘输入相应操作命令，进行整个测量过程的控制，实现了友好的的人机交互。
作为优先方案，所述的人机交互模块还包括蜂鸣器、信息指示、复位按键和校准调整旋钮，用于显示测量结果、声光提示报警及控制测试仪工作。
作为优先方案，所述的电源模块设计有交直流转换电路，在无交流电源或不便采用交流电源时手动切换为12V锂电池供电。
作为优先方案，所述静态电容测量模块包括电容量程转换电路、自动比较识别电路、容量解算程序模块、温度补偿电路、恒流源及放电电路；静态电容测量模块首先接收嵌入式主控模块发送的电容量程码，根据收到的量程码，利用电容量程转换电路自动选择与待测换能器阵子匹配的量程；工作过程中，嵌入式主控模块控制恒压源对待测换能器阵子充电，自动比较识别模块实时监测充电过程；当待测换能器阵子充电达到设定门限时产生中断，嵌入式主控模块响应中断后使放电电路进行放电，并结束对充电的计时；同时，嵌入式主控模块启动容量解算程序模块，计算待测换能器阵子电容量；为了提高测量精度，静态电容测量模块设计有温度补偿电路，减少了电容测量模块基准电路的温度漂移。
作为优先方案，所述绝缘电阻测量模块包括高压产生电路模块、分压测量模块、绝缘电阻量程自动转换模块、过流过压保护电路和A/D（模拟数字转换）电路；高压产生电路模块根据嵌入式主控模块发送的不同档位控制码，采用PWM（脉冲宽度调制）技术，将12V直流电压转换为指定的直流高压，并将产生的直流高压通过参数选择电路施加到由待测换能器和绝缘电阻量程自动转换模块内分压测量模块组成的串联电路两端；当由于某些原因造成过流或过压时，过流过压保护电路根据监测到的信号，可自动切断高压产生电路模块的输入，从而对声纳多路换能器静态参数自动测试仪整机起到保护作用；绝缘电阻量程自动转换模块根据取样电压大小控制编码器进行编码，并控制分压测量模块的自动转换；嵌入式主控模块块根据编码器产生的绝缘电阻量程码对A/D电路采集的取样电压进行解算，从而实现绝缘电阻的测量。
本技术相对于现有技术具有如下有益效果：1、适用于数字声纳多路换能器静态参数的自动测试，尤其对多达几十路甚至上百路换能器的绝缘及电容量的测试效率非常高，设计了通道自动转换模块，实现了测量过程中测试通道自动转换，解决了手动测量多路的大型换能器基阵时工作量大、效率低下的问题；
2、利用PWM技术设计了高压模块，实现了对绝缘电阻四个量程的测量，满足了不同类型换能器所需的不同耐压值，该技术使得测量精度满足测量指标要求的同时降低了测试仪功本文档来自技高网...
【技术保护点】
声纳多路换能器静态参数自动测试仪， 其特征在于，包括主机及与主机连接的多路适配器，所述主机包括用于实现系统总体控制的嵌入式主控模块、用于测量换能器静态电容的电容测量模块、用于测量换能器绝缘电阻的电阻测量模块、用于对测量数据进行采集的数据采集模块、用于存储和管理测量数据的数据存储与管理模块、用于显示检测结果和输入用户数据的人机交互模块，以及用于为系统供电的电源模块；所述数据采集模块、数据存储与管理模块以及人机交互模块均与嵌入式主控模块相连接；所述电容测量模块、电阻测量模块受嵌入式主控模块控制，输出数据送入数据采集模块；所述多路适配器用于实现测量过程中多路换能器的自动切换，多路适配器一端通过15针D型电连接器与主机连接，另一端通过25针D型电连接器连接专用电缆、水密航空插头与待测换能器阵列插座连接，从而将待测换能器阵列与主机测试电路连接。
【技术特征摘要】
1.声纳多路换能器静态参数自动测试仪，其特征在于，包括主机及与主机连接的多路适配器，所述主机包括用于实现系统总体控制的嵌入式主控模块、用于测量换能器静态电容的电容测量模块、用于测量换能器绝缘电阻的电阻测量模块、用于对测量数据进行采集的数据采集模块、用于存储和管理测量数据的数据存储与管理模块、用于显示检测结果和输入用户数据的人机交互模块，以及用于为系统供电的电源模块；所述数据采集模块、数据存储与管理模块以及人机交互模块均与嵌入式主控模块相连接；所述电容测量模块、电阻测量模块受嵌入式主控模块控制，输出数据送入数据采集模块；所述多路适配器用于实现测量过程中多路换能器的自动切换，多路适配器一端通过15针D型电连接器与主机连接，另一端通过25针D型电连接器连接专用电缆、水密航空插头与待测换能器阵列插座连接，从而将待测换能器阵列与主机测试电路连接。
2.根据权利要求1所述的声纳多路换能器静态参数自动测试仪，其特征在于，所述15针D型电连接器内置于主机顶部，15针D型电连接器通过15芯带屏蔽网专用电缆连接到主机上的15针电连接器，与主机的嵌入式主控模块连接，用于多路适配器与主机的连接，实现测量数据及主机控制信号的传输。
3.根据权利要求1所述的声纳多路换能器静态参数自动测试仪，其特征在于，所述多路适配器采用抗电磁干扰铝制机壳屏蔽封装，内部设置有多路继电器矩阵，嵌入式主控模块利用译码电路控制继电器矩阵选择待测通道，多路适配器的测量端通过25针D型电连接器接25芯带屏蔽网专用电缆，通过水密航空插头与待测换能器阵列连接。
4.根据权利要求1所述的声纳多路换能器静态参数自动测试仪，其特征在于，主机还包括声光报警模块，所述嵌入式主控模块采用的是ARM控制器，所述数据采集模块核心采用数据采集芯片TLC2543，所述数据存储与管理模块采用SD卡读写模块；所述人机交互模块包括LCD彩色显示屏及独立式键盘，所述电源模块设计有交直流转换电路；嵌入式主控模块一方面控制电阻测量模块和电容测量模块，实现对待测换能器阵列的绝缘电阻和静态电容的测量；另一方面，嵌入式主控模块控制LCD彩色显示...
【专利技术属性】
技术研发人员：李耀波，孙琎烨，唐彪，温连峰，曹黎明，任绪科，马秋平，仲秋，于丽贤，郝学超，王拓，周浩然，
申请(专利权)人：李耀波，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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