本发明专利技术涉及一种面向飞行控制仿真的信号调理装置，其特征在于：信号检测板将接收目标系统发出的信号转接信号调理电路，同时所有经过转接的信号均被联接到信号检测板面板上的检测孔；ＡＩ信号调理电路的输出联接信号采集与处理工控机中的ＡＤ电路的输入端，信号采集与处理工控机中的ＤＡ电路的输出端与ＡＯ信号调理电路的输入端联接，ＤＩＯ－Ｏ信号调理电路和ＤＩＯ－Ｉ信号调理电路与信号采集与处理工控机中的ＤＩＯ电路联接。本发明专利技术提高了飞行器仿真系统的模块化、标准化、通用化，具有性价比高、操作简单等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种面向飞行控制仿真的信号调理装置，对飞行器飞行控制仿真过程 中各种传感器所产生的信号进行放大、滤波等操作，调理到数据采集卡所允许的范围之内， 使之成为飞行器控制仿真系统数据采集卡能够识别的信号。
技术介绍
在各种数据采集系统中，信号调理板卡都是系统中不可缺少的一部分，其主要作 用是对各类模拟、频率、开关量传感器的输出信号进行隔离、滤波、放大、整形等，调制为符 合电压范围的信号传递给信号采集输入模块。在专利技术专利《道路交通信息采集的多传感器接入装置及其数据融合方法》(申请 号CN200810057549.9)中，介绍了道路交通信息采集的多传感器接入装置，包括数字信号 处理器DSP、复杂可编程逻辑器件CPLD、信号调理与变换电路、CAN通讯控制器和网络通讯 控制器。道路交通信息采集的传感器信号通过电流电压变换电路、电压频率变换电路、电平 变换电路接入CPLD。CPLD扩展了 DSP信号接入数量，并具有信号处理功能。在《机械与电 子》2007年7期中发表的“多通道多传感器的信号调理及数据采集系统的研制”一文中，针 对牛头刨床，研制了一套多通道、多传感器的自动测试系统，其中包括了相应的信号调理电 路。在《航天控制》2006年M卷1期发表的“一种通用的信号调理板卡的设计”一文中，针 对不同类型的浮地被测信号，详细介绍了如何将这些信号前后端隔离，并且调理成适于A/D 采集模件测量的方法。在《测控技术》，2009年第观卷第7期发表的“针对空空导弹检测设 备的发展现状”一文中，设计了基于LabVIEW和DAQ的机载导弹通用测试平台。硬件采用模 块化设计，侧重设计了信号调理电路，主要包括取有效值、过零比较、隔离放大电路和滤波 等电路。软件设计主要完成了虚拟面板、系统控制、数据采集处理和显示存储等程序的编 制，最后还实现了远程网络监控功能，可以方便地进行远程实时测试和故障诊断。飞行器实时仿真系统是研究和验证飞行器飞行管理和控制系统的仿真环境，系统 硬件平台主要由仿真计算机、数据采集卡、电源、信号调理板、连接电缆、执行机构等组成， 可以实现飞行器系统的全数字仿真、半实物仿真以及系统的性能评估。当系统工作在硬件 在回路方式时，以实物(飞控计算机、执行机构等)接入系统，按照指令控制飞行器的飞行 状态和飞行轨迹，仿真计算机实时采样舵面和发动机推力数据，同时实时完成飞机模型解 算，并对飞行状态数据进行实时显示和记录。在仿真系统中，飞控计算机的模拟量(如升降 舵，副翼舵，发动机油门等)信号的采集，仿真陀螺仪和发动机转速控制需要外接相应的设 备进行仿真。由于输入信号可能存在电平匹配、瞬间高压干扰、过电压、噪声、以及触点接触 抖动等问题，必须在A/D器件采集前使用信号调理电路来完成模拟信号的电平转换、滤波 等，以满足A/D转换输入的要求，因此必须设计信号调理电路和前置滤波对输入信号进行 调理。针对飞行器型号不同，所采用的各种传感器(如垂直陀螺，三轴速率陀螺，磁航向 传感器，迎角传感器，侧滑角传感器，气压高度、速度传感器)和执行机构都可能不同，所输出的电压值不同，同时不同的信号采集系统对可接受的信号电平的要求也有所不同，因此 系统往往需要重新设计生产相应的信号调理系统。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种面向飞行控制仿真的信号调理装 置，可以对Al，AO, DI, DO信号进行调理与滤波，输出常用范围内的电压、电流信号，通过将 信号调理模块与不同的主控模块，输出信号相结合，实现设计的通用性。技术方案一种面向飞行控制仿真的信号调理装置，其特征在于包括信号检测板、16路AI信 号调理电路、16路AO信号调理电路、16路DIO-O信号调理电路、16路DIO-I信号调理电路； 信号检测板将接收目标系统发出的16路模拟信号AIO转接至16路AI信号调理电路、32路 数字信号DIO转接至16路DIO-O信号调理电路；将16路AO信号调理电路输出的信号和16 路DIO-I信号调理电路输出的信号转接至目标系统；同时所有经过转接的信号均被联接到 信号检测板面板上的检测孔；16路AI信号调理电路的输出联接信号采集与处理工控机中 的AD电路的输入端，信号采集与处理工控机中的DA电路的输出端与16路AO信号调理电 路的输入端联接，16路DIO-O信号调理电路和16路DIO-I信号调理电路与信号采集与处理 工控机中的32路DIO电路联接。所述的AI信号调理电路包括过压保护电路、信号衰减电路、低通滤波电路和信号 隔离电路；输入信号经过过压保护电路后，在信号衰减电路中进行信号衰减倍数调理，再经 过低通滤波电路后经由信号隔离电路输出；所述的过压保护为士40V ；所述的衰减倍数为1 倍、2倍或4倍；所述的低通滤波通带带宽为200KHz。所述的AO信号调理电路包括信号隔离电路、低通滤波电路和端口保护电路；输入 信号经过信号隔离电路输入至低通滤波电路，然后经由端口保护电路输出；所述的低通滤 波通带带宽为200KHz ；所述端口保护电路1-12通道输出士 IOV的电压，13-16通道4输出 跳变的电压或电流输出；所述的电流为4 20mA。所述的DIO-O信号调理电路包括过压保护电路、信号电平转换电路、信号隔离电 路、拨码开关电路和三路电源输出电路；输入信号经过过压保护电路、信号电平转换电路和 信号隔离电路输出至信号采集与处理工控机，在过压保护电路的输出端联接三路电源输 出电路，拨码开关控制通道选择；所述的过压保护电路的电平过压保护为5、12或24V ；所述 的信号电平转换电路将目标系统输出的16路5/12/24V脉冲数字信号转换为5V TTL电平 数字信号；所述的三路电源为5V/1A，12V/1A和MV/1A。所述的DIO-I信号调理电路包括过压保护电路、信号电平转换电路、信号隔离电 路、拨码开关电路和三路电源；输入信号经过信号隔离电路输出、信号电平转换电路和过压 保护电路输出至目标系统，在过压保护电路的输出端联接三路电源电路，拨码开关控制通 道选择；所述的过压保护电路的电平过压保护为5、12或MV ；所述的信号电平转换电路将 信号采集与处理工控机输出的5V TTL电平数字信号转换为5、12或24V电平的脉冲数字信 号；所述的三路电源为5V/1A，12V/1A和MV/1A。有益效果 本专利技术提出的一种面向飞行控制仿真的信号调理装置，方便的信号控制设计可满 足信号控制系统应用于不同飞行器机型仿真时的移动性要求，针对各种半实物仿真可有效 简化仿真设备，降低测试成本；专门针对飞行器飞行控制仿真的各种传感器、开关量信号与 相应的信号采集设备进行信号调理，输出信号满足通用的飞行控制信号要求的幅值范围， 提高了飞行器仿真系统的模块化、标准化、通用化，具有性价比高、操作简单等优点。附图说明图1本专利技术信号调理装置框图图2=AI信号调理卡；图3=AO信号调理卡；图4=DI信号调理卡；图5=DO信号调理卡；图6信号隔离模块电路图7信号电平转换电路；图8信号检测板接口示意图。具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述本实施例的应用环境用于飞行器实时仿真系统，飞行器实时仿真系统是研究和验 证飞行器飞行管理和控制系统的仿真环境，系统硬件平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种面向飞行控制仿真的信号调理装置，其特征在于包括信号检测板、１６路ＡＩ信号调理电路、１６路ＡＯ信号调理电路、１６路ＤＩＯ－Ｏ信号调理电路、１６路ＤＩＯ－Ｉ信号调理电路；信号检测板将接收目标系统发出的１６路模拟信号ＡＩ０转接至１６路ＡＩ信号调理电路、３２路数字信号ＤＩ０转接至１６路ＤＩＯ－Ｏ信号调理电路；将１６路ＡＯ信号调理电路输出的信号和１６路ＤＩＯ－Ｉ信号调理电路输出的信号转接至目标系统；同时所有经过转接的信号均被联接到信号检测板面板上的检测孔；１６路ＡＩ信号调理电路的输出联接信号采集与处理工控机中的ＡＤ电路的输入端，信号采集与处理工控机中的ＤＡ电路的输出端与１６路ＡＯ信号调理电路的输入端联接，１６路ＤＩＯ－Ｏ信号调理电路和１６路ＤＩＯ－Ｉ信号调理电路与信号采集与处理工控机中的３２路ＤＩＯ电路联接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇英，周兴社，刘厦，张凡，董云卫，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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