用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备技术方案

本发明专利技术提供了一种用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备，包括：控制模块、开关量信号检测模块、模拟量信号调理模块、配电输出模块、模拟量输出模块、脉冲输出模块、放大模块、通讯模块和电源模块；控制模块，用于接收模拟量信号调理模块的模拟量、脉冲输出模块输出不同频率的脉冲信号和各个通道的开关量状态；同时发送状态信号至配电输出模块，配电输出模块开出对应信号状态，同时控制模拟量输出模块开出对应电压值至外部设备；脉冲输出模块用于发送不同频率的TTL脉冲信号，放大模块通过产生的TTL脉冲信号控制光耦的通断，从而将TTL脉冲信号增压至所需电压幅值。具有通用化信号接口测量，达到为测量系统提供多种不同测量信号目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备


[0001]本专利技术属于火箭测量系统教学
，尤其是涉及一种用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备。

技术介绍

[0002]模拟运载火箭的通用测量系统训练设备，主要模拟运载火箭真实的测量系统设备，为熟悉使用运载火箭测试训练测量系统做训练准备。该专利技术具有一台测量设备和一台测量计算机组成。模拟测量训练设备负责与主控系统通讯，接收主控设备的信号指令，开出配电指令信号，同时可以检测地面设备开出的配电时序脉冲信号等。
[0003]现有技术存在以下问题：（1）测量方式接口具有较高的局限性。
[0004]（2）对信号测量仅限于模拟量信号和开关量信号。
[0005]（3）测量系统由多个机箱模块组成，线缆、接口比较复杂。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在以上的问题，本专利技术提供了一种用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备。
[0007]本公开实施例提供了一种用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备，包括：控制模块、开关量信号检测模块、模拟量信号调理模块、配电输出模块、模拟量输出模块、脉冲输出模块、放大模块、通讯模块和电源模块；控制模块，用于接收模拟量信号调理模块的模拟量、脉冲输出模块输出不同频率的脉冲信号和各个通道的开关量状态；同时发送状态信号至配电输出模块，配电输出模块开出对应信号状态，同时控制模拟量输出模块开出对应电压值至外部设备；放大模块通过产生的TTL脉冲信号控制光耦的通断，从而将TTL脉冲信号增压至所需电压幅值；开关量信号检测模块，用于对运载火箭地面试验中产生的电压通断信号进行实时检测，并将检测信号发送至控制模块；通讯模块用于与外部设备进行通讯；电源模块用于为控制模块、开关量信号检测模块、模拟量信号调理模块、配电输出模块、模拟量输出模块、脉冲输出模块、放大模块和通讯模块提供所需电源。
[0008]可选的，控制模块包括DSP芯片，DSP芯片通过总线通讯将测量计算机中下达的控制指令进行解析从而完成配电输出，同时被测量的模拟量和开关量经过DSP芯片和通讯模块发送到上位机中完成等效测量。
[0009]可选的，当开关量信号检测模块接收到开关量信号时，光耦接通，驱动电路为1；当开关量信号检测模块未接收到开关量信号时，驱动电路输出为0，当外界信号开出时，开关闭合，通过上拉电路使光耦接通，光耦将信号发送驱动电
路，驱动电路将信号通过EMIF接口输出给DSP，DSP接收到信号后通过串口通讯将信号发送给上位机。
[0010]可选的，当模拟量信号调理模块接收到模拟量信号时，信号经过电压调理后通过AD采集电路进行电压采集，采样后的电压通过EMIF传送给DSP；外部脉冲信号通过模拟量信号调理模块进行脉冲采集得到脉冲信号，脉冲信号通过EMIF接口传送给DSP，DSP通过串口通讯模块传送给上位机，上位机基于接收到脉冲信号显示脉冲信号图。
[0011]可选的，所述AD采集电路，包括运放器N2A和运放器N2B，所述运放器N2A的同相输入端串联电阻R4和电阻R10，电容CT25和电阻R5组成的串联电路与电阻R4并联，电容CT25和电阻R5之间的节点与地连接，所述运放器N2A的同相输入端与地之间串联电阻R509，所述运放器N2A的反相输入端与地之间串联电阻R506，所述运放器N2A的反相输入端与输出端之间串联电阻R14，所述运放器N2A的输入端与运放器N2B的同相输入端之间串联电阻R16，所述运放器N2B的同相输入端与地之间串联电容C6，所述运放器N2B的反相输入端与输出端之间串联电阻R21。
[0012]可选的， 所述配电输出模块采用继电器输出，上位机发送信号指令发送给DSP，DSP通过GPIO引脚将指令信号发送给驱动电路，驱动电路使继电器输出的继电器线圈闭合，从而控制继电器输出指令信号。
[0013]可选的，所述继电器输出，包括三极管Q1、二极管VD1和继电器K1，所述三极管Q1的基极串联电阻R231，所述三极管Q1的基极和发射极之间串联电阻R237，所述三极管Q1的集电极与继电器K1线圈的输入端连接，所述二极管VD1与继电器K1的线圈并联。
[0014]可选的，模拟量输出电路采用DA转换器和跟随器电路的输出方式，DA转换器采用SPI接口与DSP进行通讯连接；跟随器电路采用运放器。
[0015]可选的，脉冲输出模块的脉冲信号由FPGA产生，当FPGA接收到DSP发出的控制信号后产生TTL脉冲信号；放大模块将FPGA产生的TTL3.3V脉冲信号放大至同频率的28V电压，TTL脉冲信号控制光耦的导通，将28V电压电路连接至光耦的输出端，从而起到将TTL脉冲信号放大至同频率的28V脉冲时序信号。
[0016]可选的，还包括机柜和按键，所述控制模块、开关量信号检测模块、模拟量信号调理模块、配电输出模块、模拟量输出模块、脉冲输出模块、放大模块、通讯模块和电源模块设置在机柜内，所述按键设置在机柜上；当按下对应按键，开关量信号检测模块检测到信号对应的通道电压后，开关量信号检测模块将该通道状态反馈至控制模块，控制模块经过解析后，发送对应通道指令至配电输出模块，配电输出模块打开对应通道，经过电源模块配电后，点亮对应的指示灯。
[0017]本专利技术提供的用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备，通过开关量信号检测模块、模拟量信号调理模块、配电输出模块和模拟量输出模块，具有通用化信号接口测量，达到为测量系统提供多种不同测量信号目的，如模拟量测量、开关量测量、脉冲信号测量等。
[0018]还可以同时模拟不同信号的开出包括模拟量、数字量和脉冲信号。
附图说明
[0019]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0020]图1为本公开实施例提供的开关量信号检测模块工作的原理框图；图2为本公开实施例提供的模拟量信号调理模块工作的原理框图；图3为本公开实施例提供的配电输出模块工作的原理框图；图4为本公开实施例提供的模拟量输出模块工作的原理框图；图5为本公开实施例提供的放大模块工作的原理框图；图6为本公开实施例提供的1
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5信号指示灯控制逻辑流程图；图7为本公开实施例提供的电源按钮工作的原理框图；图8为本公开实施例提供的后面板接口的原理框图；图9为本公开实施例提供的CLDX
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220V接口工作的原理框图；图10为本公开实施例提供的CLDX
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X1接口工作的原理框图；图11为本公开实施例提供的CLDX
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X2接口的原理框图；图12为本公开实施例提供的CLDX
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X3接口的原理框图；图13为本公开实施例提供的CLDX
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X4接口的原理框图；图14为本公开实施例提供的AD采集电路的电子电路图；图15为本公开实施例提供的继电器输出的电子电路图；图16为本公开实施例提供的采集电路的电子电路图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备，其特征在于，包括：控制模块、开关量信号检测模块、模拟量信号调理模块、配电输出模块、模拟量输出模块、脉冲输出模块、放大模块、通讯模块和电源模块；控制模块，用于接收模拟量信号调理模块的模拟量、脉冲输出模块输出不同频率的脉冲信号和各个通道的开关量状态；同时发送状态信号至配电输出模块，配电输出模块开出对应信号状态，同时控制模拟量输出模块开出对应电压值至外部设备；脉冲输出模块用于发送频率的TTL脉冲信号;放大模块通过产生的TTL脉冲信号控制光耦的通断，从而将TTL脉冲信号增压至所需电压幅值；开关量信号检测模块，用于对运载火箭地面试验中产生的电压通断信号进行实时检测，并将检测信号发送至控制模块；通讯模块用于与外部设备进行通讯；电源模块用于为控制模块、开关量信号检测模块、模拟量信号调理模块、配电输出模块、模拟量输出模块、脉冲输出模块、放大模块和通讯模块提供所需电源。2.根据权利要求1所述的用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备，其特征在于，控制模块包括DSP芯片，DSP芯片通过总线通讯将测量计算机中下达的控制指令进行解析从而完成配电输出，同时被测量的模拟量和开关量经过DSP芯片和通讯模块发送到上位机中完成等效测量。3.根据权利要求2所述的用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备，其特征在于，当开关量信号检测模块接收到开关量信号时，光耦接通，驱动电路为1；当开关量信号检测模块未接收到开关量信号时，驱动电路输出为0，当外界信号开出时，开关闭合，通过上拉电路使光耦接通，光耦将信号发送驱动电路，驱动电路将信号通过EMIF接口输出给DSP，DSP接收到信号后通过串口通讯将信号发送给上位机。4.根据权利要求2所述的用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备，其特征在于，当模拟量信号调理模块接收到模拟量信号时，信号经过电压调理后通过AD采集电路进行电压采集，采样后的电压通过EMIF传送给DSP；外部脉冲信号通过模拟量信号调理模块进行脉冲采集得到脉冲信号，脉冲信号通过EMIF接口传送给DSP，DSP通过串口通讯模块传送给上位机，上位机基于接收到脉冲信号显示脉冲信号图。5.根据权利要求4所述的用于运载火箭测量系统教学的信号模拟设备，其特征在于， 所述AD采集电路，包括运放器N2A和运放器N2B，所述运放器N2A的同相输入端串联电阻R4和电阻R10，电容CT25和电阻R5组成的串联电路与电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛凯墨，梁建军，赵新强，陈景鹏，苏鹏，谢雪明，刘朋，
申请(专利权)人：北京星途探索科技有限公司，
类型：发明
国别省市：