应用于气象雷达的综合检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及雷达【技术领域】，具体公开了一种应用于气象雷达的综合检测仪，其包括机箱，所述机箱内设有控制单元、分别与控制单元电性连接的电源模块、陀螺模拟器、连接接口及显示模块；所述控制单元采用单片机作为主控制器，所述陀螺模拟器内包括有依次电性连接的相位识别模块、信号调理电路、角度信号发生器、驱动放大模块、测量组件及控制组件；所述测量组件及控制组件一端均分别与单片机电性连接，该控制组件内包括有多路模拟开关。本实用新型结构简单、维护方便，采用国内常用的元器件，不仅能够准确模拟陀螺信号，且有效地降低了成本。
【专利说明】应用于气象雷达的综合检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及雷达【技术领域】，尤其涉及一种应用于气象雷达的检测装置。
【背景技术】
[0002]民用航空机载气象雷达(WXR)是机载导航系统的重要组成部分，是民航客机上的一种重要导航设备，具有探测飞机前方降水、湍流和风切变的功能。气象雷达出现故障极易造成飞行滑回、返航甚至坠机等事故，因此必须重视其检测维护。
[0003]早期的气象雷达检测系统，采用的是购买专用的陀螺模拟器为天线系统提供陀螺信号的方式。原陀螺模拟器具有结构复杂、陀螺信号模拟不够准确、维修成本高的缺点。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于，提出一种应用于气象雷达的综合检测仪，其结构简单、维护方便，能够准确模拟陀螺信号。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种应用于气象雷达的综合检测仪，其包括:机箱，所述机箱内设有控制单元、分别与控制单元电性连接的电源模块、陀螺模拟器、连接接口及显示模块；所述控制单元采用单片机作为主控制器，所述陀螺模拟器内包括有依次电性连接的相位识别模块、信号调理电路、角度信号发生器、驱动放大模块、测量组件及控制组件；所述测量组件及控制组件一端均分别与单片机电性连接，该控制组件内包括有多路模拟开关。
[0006]其中，所述控制单元可以采用型号为STC89C58的单片机。
[0007]具体的，所述电源模块电性连接有一 AC-DC转换器，电源模块通过该AC-DC转换器与单片机电性连接。
[0008]本实用新型中，所述相位识别模块与驱动放大模块内均包括有运算放大器。
[0009]具体的，所述的运算放大器可以采用型号为LM324的四运算放大器。
[0010]进一步地，所述信号调理电路与角度信号发生器之间还电性连接有抗干扰电路。
[0011]本实用新型所述的角度信号发生器内包括有DA转换器。具体的，所述DA转换器可以采用型号为TL5615的串行数模转换器。
[0012]优选的，所述多路模拟开关可以采用型号为⑶4058的芯片。
[0013]再者，所述单片机还电性连接有键盘组件。
[0014]此外，所述连接接口还电性连接有扩展测试接口。
[0015]本实用新型应用于气象雷达的综合检测仪，其结构简单、操作简便、维护方便，其采用国内常用的元器件，不仅能够准确模拟陀螺信号，且有效地降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实用新型的应用于气象雷达的综合检测仪一种具体实施例的模块结构示意图；
[0018]图2为图1中陀螺模拟器30 —种具体实施例的模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]如图1、2所示，本实用新型提供一种应用于气象雷达的综合检测仪，其包括:机箱(未图示)，所述机箱内设有控制单元10、分别与控制单元10电性连接的电源模块20、陀螺模拟器30、连接接口 40及显示模块50 ;所述控制单元10采用单片机11作为主控制器，所述陀螺模拟器30内包括有依次电性连接的相位识别模块31、信号调理电路32、角度信号发生器33、驱动放大模块34、测量组件35及控制组件36 ;所述测量组件35及控制组件36一端均分别与单片机11电性连接，该该控制组件36内包括有多路模拟开关(未图示)。该应用于气象雷达的综合检测仪不仅结构简单、操作简便、维护方便，其采用国内常用的元器件，不仅能够准确模拟陀螺信号，且有效地降低了成本。
[0021]本实用新型在结构设计上，可以选用标准成品机箱，自行设计面板的方式，使得前面板功能设计简洁，便于操作。
[0022]作为本实用新型的一种具体实施例，所述控制单元10可以采用型号为STC89C58的单片机11。该STC89C58是一种新型的51内核的单片机，它内部包含32K FLASH R0M、1.2KRAM，具有超低功耗，正常工作模式下典型功耗为4-7mA，空闲模式下小于2mA。该STC89C58单片机11与传统的51单片机相比具有超高的抗干扰能力，每个I/O 口对VCC和GND进行了二极管箝位保护，因此输入电压范围宽，不怕电源抖动。同时，由于该单片机11内置高抗静电(ESD保护)电路，因此可轻松抗过2000V的快速脉冲干扰。在本实用新型中，还可以采用STC89C58单片机11结合传统钮子开关、旋转开关的方式来实现测试对象的选择和各种运行及停止控制。
[0023]本实用新型具体采用外部115V交流电源为设备供电，其优选军品及高精度、高可靠性电源模块20，该电源模块20电性连接有一 AC-DC转换器22，电源模块20通过该AC-DC转换器22与单片机11电性连接。其中，所述AC-DC转换器22是将交流电变为直流电的设备，其可以将外部115V交流电源转换为直流电源，从而为单片机11供电(图2中为了避免线条交叉混乱，因此AC-DC转换器22右侧的箭头未连接至单片机11处)。作为本实用新型的选择性实施例，所述电源模块20内还设有不同的电源转换模块(未图示)，外部输入的115V交流电源可以通过一电源转换模块转换为气象雷达系统所需要的28V电源；或者，还可以通过另一电源转换模块将外部115V交流电源转换为内部工作所需要的±15V和+5V电源。作为本实用新型的优选实施例，还可以对电源模块20进行过流、短路保护，以及对连接接口 40进行防插错保护，以保护被测设备不被损坏。[0024]本实用新型中，所述相位识别模块31与驱动放大模块34内均包括有运算放大器(未图示)。具体的，所述的运算放大器可以采用型号为LM324的四运算放大器。该LM324为带有差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该LM324四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741运算放大器的静态电流的五分之一。由于其共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
[0025]本实用新型中，所述信号调理电路32可以将经过相位识别模块31输出的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号。该信号调理电路32简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。因为工业信号有些是高压，过流，浪涌等，不能被系统正确识别，必须进行调整理清。因此本实用新型通过信号调理电路32的设置，可以利用其内部的电路(如滤波器、转换器、放大器等)来改变输入的讯号类型并进行输出。
[0026]进一步地，所述信号调理电路32与角度信号发生器33之间还电性连接有抗干扰电路(未图示)。该抗干扰电路可以通过采用滤波电路和屏蔽措施得到改善。所述角度信号发生器33内包括有DA转换器(未图示)，该DA转换器用于产生模拟的角度信号。具体的，所述DA转换器可以采用型号为TL5615的串行数模转换器进行幅度控制。本实用新型采用STC89C58单片机11作为主控制器，通过TL5615串行10位DA转换器进行幅度控制，利用精密运算放大器MC1741进行信号的放大调理，使其达到要求的幅值，精度达±3mV，完全能模拟陀螺输出。
[0027]由于角度信号发生器33产生的信号需要经过单片机11进行测量，因此，由角度信号发生器33产生的信号驱动放大模块34驱动放大后，通过测量组件35进行信号采集，进而输送至单片机11处进行检测，并通过显示模块50进行参数测量和状态指示。所述控制组件36用来控制角度信号发生器33的电压大小。特别的，为了实现多路模拟信号的选择输出，本实用新型的控制组件36内还包括有多路模拟开关(未图示)，该多路模拟开关可以采用型号为⑶4058的芯片。该多路模拟开关最大开、关时间分别是IOOOns和500ns，开关动作时最大静电流为250uA，控制方式为TTL逻辑电平控制，其电气性能能满足系统快速性、可靠性和低功耗的要求。为了达到陀螺信号通相的要求，本实用新型中的模拟信号可以直接采用外部的115V交流电源变压求得。
[0028]再者，所述单片机11还电性连接有键盘组件12，通过该键盘组件12以进行角度设定。作为本实用新型的一种选择性实施例，所述连接接口 40还电性连接有数个用于其它测试的扩展测试接口 42。
[0029]本实用新型的应用于气象雷达的综合检测仪适用于气象雷达的故障检测和性能测试，可以实现对雷达天线13、收发机14和显示器15的测试，该雷达天线13、收发机14和显示器15的测试均通过连接接口 40与控制单元10实现电性连接。雷达天线13可以通过一天线综合稳定范围测角器16进行固定安装，该天线综合稳定范围测角器16相当于一固定座，可以将雷达天线13固定的安装于其上。收发机14 一端可以通过一衰减器17与一RD-301A型气象雷达测试仪18电性连接，以进行一些标准的检测。开始工作时，首先给待测仪器供电，并操作待测仪器上的启动按钮进行启动，该应用于气象雷达的综合检测仪控制单元10进行电压测试，以及其它如波形等测试。在此过程中，可以通过陀螺模拟器30设定天线角度。具体的，被测雷达组件(UUT)60可以通过驱动放大模块34与应用于气象雷达的综合检测仪内的陀螺模拟器30实现电性连接。当外部输入一个115V的交流电源，经AC-DC转换器22转换为直流电源为单片机11供电。同时，该115V的交流电源通过设于相位识别模块31内的运算放大器进行相位识别，然后通过放大滤波等信号调理；调理后的信号通过角度信号发生器33内的DA转换器产生一个模拟的角度信号，该角度信号再经过驱动放大模块34内的运算放大器的驱动放大，进而通过测量组件传送至单片机进行测量，并通过显示模块50对测量结果进行显示。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种应用于气象雷达的综合检测仪，包括机箱，其特征在于，所述机箱内设有控制单元、分别与控制单元电性连接的电源模块、陀螺模拟器、连接接口及显示模块；所述控制单元采用单片机作为主控制器，所述陀螺模拟器内包括有依次电性连接的相位识别模块、信号调理电路、角度信号发生器、驱动放大模块、测量组件及控制组件；所述测量组件及控制组件一端均分别与单片机电性连接，该控制组件内包括有多路模拟开关。
2.如权利要求1所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述控制单元采用型号为STC89C58的单片机。
3.如权利要求1所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述电源模块电性连接有一 AC-DC转换器，电源模块通过该AC-DC转换器与单片机电性连接。
4.如权利要求1所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述相位识别模块与驱动放大模块内均包括有运算放大器。
5.如权利要求4所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述运算放大器采用型号为LM324的四运算放大器。
6.如权利要求1所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述信号调理电路与角度信号发生器之间还电性连接有抗干扰电路。
7.如权利要求1所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述角度信号发生器内包括有DA转换器，该DA转换器采用型号为TL5615的串行数模转换器。
8.如权利要求1所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述多路模拟开关采用型号为⑶4058的芯片。
9.如权利要求1所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述单片机还电性连接有键盘组件。
10.如权利要求1所述的应用于气象雷达的综合检测仪，其特征在于，所述连接接口还电性连接有扩展测试接口。
【文档编号】G01S7/40GK203444104SQ201320515719
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】邓志军 申请人:成都飞亚航空设备应用研究所有限公司