一种智能温控及健康管理电路制造技术

本实用新型专利技术提出一种智能温控及健康管理电路，包括智能温控电路及健康管理电路；其中智能温控电路实现加热装置的启动/关闭智能控制；健康管理电路通过监测温度状态和加热状态实现智能温控电路的工作状态监控。本电路通过合理的硬件设计，实现了光纤陀螺加热的智能温控，提高了设备的环境适应性；并在实现智能温控的健康检测，实现设备的健康管理全覆盖，提高了设备的可靠性。高了设备的可靠性。高了设备的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能温控及健康管理电路


[0001]本技术属于光纤陀螺组件应用
，特别涉及一种智能温控及健康管理电路。

技术介绍

[0002]近几年来随着设备技术的高速发展，各种特殊环境对特种设备提出了耐振动、耐低温等严酷环境要求，对角速率传感器提出了更高的性能要求和环境适应性要求。根据特种设备的超高空超低温需求，角速率传感器需要满足
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70℃甚至更低的超低温环境要求。
[0003]光纤陀螺作为一种角速率传感器的，现阶段处于高速发展阶段，并已经广泛配套于各种角速率测试设备，但其低温环境适应性仅能满足
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55℃通用要求，而不能满足更严酷的超低温环境，同时光纤陀螺作为设备的关键传感器，其健康状态监控尤为重要，直接影响设备的可靠性。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术提供一种智能温控及健康管理电路设计方案，通过合理的电路硬件设计，实现光纤陀螺的智能加热控制，提高设备的环境适应性，满足
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70℃超低温要求；并实现智能温控电路的健康检测。
[0005]本技术的技术方案是：一种智能温控及健康管理电路，包括智能温控电路及健康管理电路；
[0006]其中智能温控电路实现加热装置的启动/关闭智能控制；健康管理电路通过监测温度状态和加热状态实现智能温控电路的工作状态监控；
[0007]所述智能温控电路包括温度采集电路、信号放大电路、信号处理电路、和启动/关闭控制电路；
[0008]温度采集电路将敏感光纤陀螺的温度转换为温度电压信号输入至信号放大电路；经信号放大电路放大信号后，输出的放大电压信号和预设启动温度电压信号共同输入信号处理电路；信号处理电路将实测的实时温度电压信号与设定的启动/关闭温度电压信号进行比较，输出离散量控制信号，传入启动/关闭控制电路，作为启动/关闭控制电路的执行依据；启动/关闭控制电路依据控制信号实现光纤陀螺加热的启动或者关闭；
[0009]所述健康管理电路包括热敏自检测电路、加热自检测电路、逻辑判断电路和与门电路；
[0010]温度采集电路所输出的温度电压信号作为健康管理电路中的温度状态监测信号输入至热敏自检测电路中，同时该温度状态监测信号、启动/关闭控制电路输出的加热状态监测信号和地面自检启动信号共同输入至加热自检测电路；热敏自检测电路和加热自检测电路产生的检测信号，共同输入逻辑判断电路，经逻辑判断电路输出的判断信号和光纤陀螺健康监测信号共同输入与门，与门输出设备健康检测输出信号。
[0011]进一步的，所述智能温控电路包括电压基准源N31、电阻R33*、电阻R34、电阻R35、
热敏传感器RT31、仪表放大器N30、电阻R36、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电容C10、比较器N2和场效应管V30；其中N31为电压基准源，输出+2.5V基准电压提供给仪表放大器N30的REF输入端；电阻器R35与R33*串联分压作为仪表放大器N30的负向输入，电阻器R34与热敏电阻器RT31串联分压作为仪表放大器N30的正向输入，电阻器R36串联在仪表放大器N30的RG端用于放大倍数调整，仪表放大器N30的输出端OUT作为比较器N2的负向输入，电阻器R38与R39串联分压作为仪表放大器N30的正向输入，电阻器R40作为比较器的上拉电阻串联在比较器输出端，比较器输出端输出离散量控制信号作为场效应管V30的栅级电压控制信号，控制V30的导通或截止，当敏感环境温度低于设定温度电压时，比较器N2输出为+5V高电平，场效应管V30导通，控制启动加热；当敏感环境温度高于设定温度电压时，比较器N2输出为低电平，场效应管V30截止，控制加热关闭。
[0012]进一步的，所述热敏自检测电路包括电阻R52、电阻R53*、电阻R54、电阻R55、电压比较器N2A和电压比较器N2B；电阻R52、电阻R53*和电阻R54共同位于地和+5V电源之间，N2A的负输入端位于电阻R52和电阻R53*之间，电压比较器N2B的正输入端位于电阻R53*和电阻R54之间；电阻R55作为电压比较器N2A和电压比较器N2B两者的上拉电阻；温度输出信号输入至电压比较器N2A的正输入端和电压比较器N2B的负输入端；电压比较器N2B输出热敏自检输出信号。
[0013]进一步的，所述加热自检测电路中，将温度电压信号作为比较器N2的负向输入，电阻器R38与R39串联分压作为比较器N2的正向输入，电阻器R40作为比较器的上拉电阻串联在比较器输出端，比较器输出端输出离散量控制信号作为场效应管V30的栅级电压控制信号，控制V30的导通或截止；电阻器R41串联在场效应管的源级与地之间作为采样电阻，输出电压信号作为运算放大器N104的正向输入；电阻器R60串联在运算放大器N104的负向输入和地之间；电阻器R61串联在运算放大器N104的负向输入与输出之间；当加热装置和智能温控电路正常时，运算放大器N104输出为高电平；当加热装置或智能温控电路异常时，运算放大器N104输出为低电平。
[0014]进一步的，所述逻辑判断电路包括电阻R47、电阻R56、电阻R175、电阻R176、电阻R177、比较器N2D和光电耦合器V104D，电阻器R175串联在比较器N2的正向输入端，电阻器R176串联在比较器N2的正向输入端和三极管V105的集电极之间，电阻器R177串联在三极管V105的基极，电阻器R47作为比较器N2D的上拉电阻串联在比较器N2D的输出端，比较器输出作为与门电路的输入与热敏自检测电路输出逻辑与，与门电路输出作为光电耦合器V104的控制低端，电阻器R56串联在光电耦合器V104D的控制高端，电阻器R51串联在光电耦合器V104D的输出端与地之间；当热敏自检测电路和加热自检测电路均工作正常，逻辑判断电路输出为低电平；当热敏自检测电路或加热自检测电路工作异常，逻辑判断电路输出为高电平。
[0015]进一步的，所述自检测输出电路包括电阻R140、电阻R141*、电阻R142、电阻R143、电阻R144、电阻R145、电阻R146、电阻R147、电阻R51、比较器N103A、比较器N103B、比较器N103C、电容110*和电容C111；两路电压比较器N103A、N103B构建窗口比较器；电阻器R140、R141*、R142串联设置窗口比较器的窗口电压范围；电阻器R143作为窗口比较器的上拉电阻，当空中监控信号在设置窗口电压范围内时，窗口比较器输出高电平；当敏感温度信号在设置窗口电压范围外时，窗口比较器输出低电平；电阻器R143、R144、R145串联在比较器
N103C的正向输入端，电阻器R147串联在比较器N103C的负向输入端，电阻器R146作为比较器N103C的上拉电阻串联在比较器N103C的输出端。当逻辑判断电路输出为低电平时，输出与基准信号相关的波形信号；当逻辑判断电路输出为高电平时，输出为高电平。
[0016]专利技术效果
[0017]本技术的技术效果在于：本新型提出的智能温控及健康管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能温控及健康管理电路，其特征在于，包括智能温控电路及健康管理电路；其中智能温控电路实现加热装置的启动/关闭智能控制；健康管理电路通过监测温度状态和加热状态实现智能温控电路的工作状态监控；所述智能温控电路包括温度采集电路、信号放大电路、信号处理电路、和启动/关闭控制电路；温度采集电路将敏感光纤陀螺的温度转换为温度电压信号输入至信号放大电路；经信号放大电路放大信号后，输出的放大电压信号和预设启动温度电压信号共同输入信号处理电路；信号处理电路将实测的实时温度电压信号与设定的启动/关闭温度电压信号进行比较，输出离散量控制信号，传入启动/关闭控制电路，作为启动/关闭控制电路的执行依据；启动/关闭控制电路依据控制信号实现光纤陀螺加热的启动或者关闭；所述健康管理电路包括热敏自检测电路、加热自检测电路、逻辑判断电路和与门电路；温度采集电路所输出的温度电压信号作为健康管理电路中的温度状态监测信号输入至热敏自检测电路中，同时该温度状态监测信号、启动/关闭控制电路输出的加热状态监测信号和地面自检启动信号共同输入至加热自检测电路；热敏自检测电路和加热自检测电路产生的检测信号，共同输入逻辑判断电路，经逻辑判断电路输出的判断信号和光纤陀螺健康监测信号共同输入与门，与门输出设备健康检测输出信号。2.如权利要求1所述的一种智能温控及健康管理电路，其特征在于，所述智能温控电路包括电压基准源N31、电阻R33*、电阻R34、电阻R35、热敏电阻器RT31、仪表放大器N30、电阻R36、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电容C10、比较器N2和场效应管V30；其中N31为电压基准源，输出+2.5V基准电压提供给仪表放大器N30的REF输入端；电阻器R35与R33*串联分压作为仪表放大器N30的负向输入，电阻器R34与热敏电阻器RT31串联分压作为仪表放大器N30的正向输入，电阻器R36串联在仪表放大器N30的RG端用于放大倍数调整，仪表放大器N30的输出端OUT作为比较器N2的负向输入，电阻器R38与R39串联分压作为仪表放大器N30的正向输入，电阻器R40作为比较器的上拉电阻串联在比较器输出端，比较器输出端输出离散量控制信号作为场效应管V30的栅级电压控制信号，控制V30的导通或截止，当敏感环境温度低于设定温度电压时，比较器N2输出为+5V高电平，场效应管V30导通，控制启动加热；当敏感环境温度高于设定温度电压时，比较器N2输出为低电平，场效应管V30截止，控制加热关闭。3.如权利要求1所述的一种智能温控及健康管理电路，其特征在于，所述热敏自检测电路包括电阻R52、电阻R53*、电阻R54、电阻R55、电压比较器N2A和电压比较器N2B；电阻R52、电阻R53*和电阻R54共同位于地和+5V电源之间，N2A的负输入端位于电阻R52和电阻R53*之间，电压比较器N2B的正输入端位于电阻R53*和电阻R54之间；电阻R55作为电压比较器N2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹国军，刘志伟，常红飞，孟晓，
申请(专利权)人：陕西华燕航空仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：