专利名称：直升机动平衡测量设备校准仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量技术领域，涉及一种用于校准直升机动平衡测量设备的仪器。
背景技术：
旋翼锥体和动平衡测量是直升机生产、使用中的重要检查项目，对这些测量仪器的校准关系到直升机的生产和飞行安全。在国内，由于尚无单位从事动平衡测量仪器校准设备的开发、生产及校准方法的研究，所以没有校准标准和专用的校准设备。在国外，旋翼锥体和动平衡测量设备的开发主要集中在美国和英国，法国等国家，其中一些公司出于自己研制和维护锥体、动平衡测量设备的需要，开发了产品专用的简易校验设备，例如美国CHADWICK公司为177M系列动平衡测量设备配备的简易标定设备——动平衡校验器MODEL11。这类设备多使用硬件产生所需要的信号，输出功能单一，对其进行调整设置和升级比较困难。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有多路输出信号的、用于校准直升机动平衡测量设备的校准仪，对当前应用在直升机上的动平衡测量设备的平衡和相位仪进行校准和维护，以满足直升机生产、科研的急需和使用中飞行安全的要求。
本实用新型的技术方案是直升机动平衡测量设备校准仪，包括一个壳体、安装在壳体内的电路板和电源电路，一个通过固定在壳体上的键盘插座与校准仪连接的键盘10，一个通过固定在壳体上的显示器插座与校准仪连接的显示器，其特征在于，在电路板上有一个控制校准仪工作的嵌入式CPU1，一个存储着供产生正弦波、方波、任意波和脉冲波四种波形相关程序和数据的存储器2，一个将产生的波形输送到D/A转换器的接口电路3，CPU1和存储器2、接口电路3的输入端、键盘10之间通过总线连接；在电路板上有四路并行的信号输出电路，每路信号输出电路由一个D/A转换器4和一个放大器5串联组成，每个D/A转换器4的输入端通过总线与接口电路3的输出端连接，四个放大器5的输出端分别与固定在壳体上的转速信号输出端子6、正弦波输出端子7、方波输出端子8和任意波输出端子9连接。
本实用新型的优点是本校准仪功能多、精度高，解决了国内长期不能校准直升机旋翼锥体和动平衡测量设备的情况，能够满足任何型号直升机的生产和使用以及科研的需要，对保证飞机的综合质量和飞行安全有着重要意义。
图1直升机动平衡测量设备校准仪原理图。
图2直升机动平衡测量设备校准仪壳体立体图。
图3直升机动平衡测量设备校准仪主程序流程图。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步详细说明。参见图1、2，本实用新型包括一个壳体、安装在壳体内的电路板和电源电路，一个通过固定在壳体上的键盘插座与校准仪连接的键盘10。其特征在于，在电路板上有一个控制校准仪工作的嵌入式CPU1，一个存储着供产生正弦波、方波、任意波和脉冲波四种波形相关程序和数据的存储器2，一个将产生的波形输送到D/A转换器的接口电路3。CPU1和存储器2、接口电路3的输入端、键盘10之间通过总线连接。在电路板上有四路并行的信号输出电路，每路信号输出电路由一个D/A转换器4和一个放大器5串联组成。每个D/A转换器4的输入端通过总线与接口电路3的输出端连接，四个放大器5的输出端分别与固定在壳体上的转速信号输出端子6、正弦波输出端子7、方波输出端子8和任意波输出端子9连接。
本校准仪是一台采用嵌入式计算机控制的多参数专用信号源，其输出为四路同步的标准信号，其中输出端子7、8、9的输出分别为正弦波、方波和任意波，是振动仿真信号，用于模拟加速度传感器的输出，进行动平衡测试仪转速、幅值精度的校准和滤波器特性检查。输出端子6输出TTL脉冲波，是转速仿真信号，模拟磁传感器输出，它与振动仿真信号共同进行平衡测试仪相位精度的校准。各种信号由CPU 即嵌入式计算机控制，通过软件产生所需要的波形信号。
本实用新型的一个实施例，采用80486DX作为嵌入式计算机CPU1，存储器2采用71C18160CJ6，接口电路3采用82C55A芯片，D/A转换器4采用16位高精度的芯片DAC712U，保证输出信号具有足够的精度和稳定性。放大器采用高精度运算放大器OP37G。还可以采用其他芯片组成本实用新型的电路。
为了便于扩展功能，在壳体上固定着一个串行接口和一个并行接口，它们通过总线与CPU1连接。本实用新型可以利用串并口与外接计算机连接，以进一步进行程序开发，获得更多的功能。
图3是本实用新型的软件流程图。主程序由系统初始化、生成波形信号、主体循环和退出系统四部分组成。系统初始化包括读取参数配置文件(通道号、单位、系数等)，初始化图形界面；生成波形信号包括读取波形参数(频率、幅值、相位)文件，生成正弦波、方波和脉冲波波形数组，设置82C55A总线工作状态，向82C55A总线I/O端口输出波形数据；在主体循环中检查键盘输入，当键盘输入变量Keynum＝#13(Enter)时，根据菜单命令变量Order的取值分别调用参数设置、量纲设置、任意波波形设置和系统调整四个子程序在参数设置子程序中改变和保存频率、相位、幅值等波形参数；在量纲设置子程序中选择波形参数的显示单位；在任意波波形设置子程序中由数据文件生成冰显示各种随机信号；在系统调整子程序中调整各信号通道的校准系数。以参数设置子程序为例，调用子程序后，波形信号停止输出，进入参数设置界面，用户改变波形参数后保存数据，系统将修改后的参数写入波形参数文件，重新生成并输出波形信号，最后返回主程序。系统退出主体循环是当检查到键盘输入变量Keynum＝#24(Ctrl+X)时。退出系统包括停止波形信号的输出，关闭图形界面，结束程序。
本校准仪的工作过程是，嵌入式计算机CPU1调用存储器2内存储的程序和数据产生数字信号通过并行接口电路3之后分别由四个16位D/A转换器4转换成四路模拟电压信号，模拟信号经放大器5调整后输出到相应的输出端子6、7、8、9。使用本校准仪校准时，转速信号输出端6与被测动平衡测量仪的磁传感器信号输入端连接，正弦波输出端子7或方波输出端子8与被测动平衡测量仪的加速度传感器信号输入端连接。通过与校准仪连接的键盘10和显示器，可以对信号参数如转速、幅值、相位等按需要调整。调整校准仪输出信号的转速、幅值可以校准被测仪器的转速、幅值精度和滤波器特性；调整两个输入信号之间的相位差可以校准被测仪器的相位精度。
权利要求1.直升机动平衡测量设备校准仪，包括一个壳体、安装在壳体内的电路板和电源电路，一个通过固定在壳体上的键盘插座与校准仪连接的键盘[10]，一个通过固定在壳体上的显示器插座与校准仪连接的显示器，其特征在于，在电路板上有一个控制校准仪工作的嵌入式CPU[1]，一个存储着供产生正弦波、方波、任意波和脉冲波四种波形相关程序和数据的存储器[2]，一个将产生的波形输送到D/A转换器的接口电路[3]，CPU[1]和存储器[2]、接口电路[3]的输入端、键盘[10]之间通过总线连接；在电路板上有四路并行的信号输出电路，每路信号输出电路由一个D/A转换器[4]和一个放大器[5]串联组成，每个D/A转换器[4]的输入端通过总线与接口电路[3]的输出端连接，四个放大器[5]的输出端分别与固定在壳体上的转速信号输出端子[6]、正弦波输出端子[7]、方波输出端子[8]和任意波输出端子[9]连接。
2.根据权利要求1所述的校准仪，其特征在于，在壳体上固定着一个串行接口和一个并行接口，它们通过总线与CPU[1]连接。
专利摘要本实用新型属于测量技术领域，涉及一种用于校准直升机动平衡测量设备的仪器。它包括壳体、电路板、电源电路、键盘插座、显示器，其特征在于，在电路板上有一个CPU1，一个存储器2，一个接口电路3，四路并行的信号输出电路，每路信号输出电路由一个D/A转换器4和一个放大器5串联组成。本校准仪能满足任何型号直升机校准动平衡测量设备的需要，对保证飞机的综合质量和飞行安全有着重要意义。
文档编号B64C27/00GK2621289SQ03257120
公开日2004年6月23日 申请日期2003年5月9日 优先权日2003年5月9日
发明者张建国, 姜昆, 薛伟松, 徐庆玉, 何俊芳, 侯秀波 申请人:哈尔滨飞机工业(集团)有限责任公司