直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路制造技术

本实用新型专利技术公开了直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路，包括相互连接的采集转换电路和传输电路；其中，采集转换电路至少包括顺次相连的共模电感和电压频率转换器，气瓶模拟电压信号经由共模电感滤波后输出至电压频率转换器，电压频率转换器将气瓶模拟电压信号转换为频率信号并输出至传输电路；传输电路至少包括顺次相连的三极管和光电耦合器，频率信号输入三极管并经由三极管对其进行放大后输出至光电耦合器，光电耦合器对放大后的频率信号进行隔离后输出。本实用新型专利技术能采集高压气瓶输出的低功率电压模拟量，实现信号传输过程中的物理隔离，消除长距离地线耦合的干扰信号，同时实现频率信号同步输出。同时实现频率信号同步输出。同时实现频率信号同步输出。

【技术实现步骤摘要】
直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路


[0001]本技术属于应急救援领域，具体涉及一种直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路。

技术介绍

[0002]现代作战直升机或者民用直升机在水域/海域飞行时一旦遇到自然灾害、战争摧毁、或者自身发生故障导致动力丧失坠海后，会在短时间内发生倾覆和沉没。直升机上配套了高压气瓶，可以在飞机落水时释放气体，给浮囊充气，为直升机提供足够的漂浮能力，赢得救援时间。高压气瓶内部贮存气体的压力在30MPa左右，一旦气瓶压力出现泄漏，压力无法实时监控时，当遇到紧急情况直升机需要迫降水面，由于气压不足，浮囊充气不足，将不能提供足够的漂浮能力，会导致事故的发生。
[0003]目前已知的国内民用直升机没有着水漂浮功能，早期的军用直升机配备的应急漂浮充气气瓶采用人工方式监测压力，由于气瓶安装位置和空间的限制，地勤人员通过手持反光镜，观察高压气瓶上配备的压力表，压力表的表盘刻度分辨率较低，一般为2MPa/格，加上人工观测的误差，监测到的压力值往往是一个概数，而且只能在飞行前后进行检查。一旦飞行中气瓶漏气，驾驶员无法得知故障信息，而不能及时返航，遇到紧急迫降，会导致事故的发生。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于，提供一种直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路，采集高压气瓶输出的低功率电压模拟量，用电压转换频率特定电路，增强信号驱动能力，经三极管驱动电路和光耦隔离电路，实现信号传输过程中的物理隔离，消除长距离地线耦合的干扰信号，同时实现频率信号同步输出。
[0005]为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路，包括相互连接的采集转换电路和传输电路；其中，采集转换电路至少包括顺次相连的共模电感和电压频率转换器，气瓶模拟电压信号经由共模电感滤波后输出至电压频率转换器，电压频率转换器将气瓶模拟电压信号转换为频率信号并输出至传输电路；传输电路至少包括顺次相连的三极管和光电耦合器，频率信号输入三极管并经由三极管对其进行放大后输出至光电耦合器，光电耦合器对放大后的频率信号进行隔离后输出。
[0006]光电耦合器输出端连接数据处理器。
[0007]数据处理器连接保护电路，保护电路中连接若干组低结电容双向TVS二极管阵列SYC544CS。
[0008]SYC544CS的最大钳位电压设置为14.4V。
[0009]电压频率转换器型号为SG131A。
[0010]三极管型号为3DK9HUA。
[0011]光电耦合器型号为GH281
‑
4。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0013]1)采集高压气瓶输出的低功率电压模拟量，用电压转换频率特定电路，增强信号驱动能力，经三极管驱动电路和光耦隔离电路，实现信号传输过程中的物理隔离，消除长距离地线耦合的干扰信号，同时实现频率信号同步输出；
[0014]2)高压气瓶压力信号以RS422数据格式实时上传至直升机机电系统，采用具有新技术的低结电容TVS管作为接口芯片数据端口保护电路，一级保护电路接信号端口和壳体，二级保护电路接信号端口和电路地，即保证了接口电路的雷电防护性能，又确保了通信数据高速传输性能，不会出现信号失真。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例中采集转换电路的电路示意图；
[0016]图2为本技术实施例中传输电路的电路示意图；
[0017]图3为本技术实施例中低结电容TVS管接口芯片数据端口保护电路的电路示意图。
具体实施方式
[0018]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0019]高压气瓶输出的压力信号表现为模拟电压0V～5V，为了滤除模拟信号在远距离传输过程中线上耦合的干扰，先用共模电感L16对气瓶压力模拟电压信号QM4进行滤波处理，气瓶模拟电压信号经SG131A精密电压到频率转换器U17，将模拟信号转换成频率信号f
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QM4，驱动3DK9HUA三极管Q3，使GH281
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4光电耦合器U8工作，输出隔离后的频率信号f4，实现气瓶压力V
‑
F信号转换和隔离传输。本启动装置数据处理器的主控芯片通过捕获频率f4，得到气瓶压力对应的模拟电压值，利用气瓶压力与电压关系曲线：Y(压力Mpa)＝kX(电压V)+B，得到气瓶实际压力值(Mpa)，通过主控芯片的SCI
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B串口，以500ms一帧的速率，将气瓶压力值上传至直升机机电计算机系统。
[0020]用两个具有新技术的低结电容双向TVS二极管阵列SYC544CS，实现RS422数据格式的串口通信数据高速传输信号波形不失真且防雷效果良好。SYC544CS内部有两组独立的双向TVS，分别是引脚1对引脚3公共端和引脚2对引脚3公共端，电路具体接法是：一个SYC544CS二极管阵列的引脚1和引脚2分别与接口芯片的数据端口A和B连接，引脚3接本装置的壳体，实现一级防雷；另一个SYC544CS二极管阵列的引脚1和引脚2分别与接口芯片的数据端口A和B连接，引脚3接芯片的GND，实现二级防雷。当瞬间高压雷电信号加载在接口芯片数据端口时，首先通过一级防雷电路将较大的能量释放在本装置壳体上，再由二级防雷电路将剩余小部分能量吸收在电路GND上，并将端口电压钳制在一个较低的电压范围内，本装置选择的SYC544CS二极管阵列钳位电压最大是14.4V，可以有效保护接口芯片数据端口。
[0021]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不
用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路，其特征在于，包括相互连接的采集转换电路和传输电路；其中，采集转换电路至少包括顺次相连的共模电感和电压频率转换器，气瓶模拟电压信号经由共模电感滤波后输出至电压频率转换器，电压频率转换器将气瓶模拟电压信号转换为频率信号并输出至传输电路；传输电路至少包括顺次相连的三极管和光电耦合器，频率信号输入三极管并经由三极管对其进行放大后输出至光电耦合器，光电耦合器对放大后的频率信号进行隔离后输出。2.根据权利要求1所述的直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路，其特征在于，光电耦合器输出端连接数据处理器。3.根据权利要求2所述的直升机应急漂浮充气的高压气瓶压力采集转换和传输电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：成莉红，王海珍，苏炳君，李名琦，沈天驹，郑茜，刘杰，董笑语，李帅，吕飞，
申请(专利权)人：航宇救生装备有限公司，
类型：新型
国别省市：