引信化学电源参数红外遥测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种引信化学电源参数红外遥测系统，包括红外发射电路、红外接收前置放大电路、解调电路、采集卡和计算机；其有益效果是降低了电压的波动，解决利噪声“二次污染”的问题，解决强电磁干扰环境下的信号准确传输问题，确保了宽带信号的精确传输，红外线光路和电磁场互不影响，解决了遥测受干扰的难题，在交直流传输方式上采用交直流信号一个通道共传，克服了双通道传输的界线和多系数问题，信号变换各环节精度较高，采用发泡塑料法封装光发射部分，保证了高过载情况下电路及元部件的可靠工作。
【专利说明】弓I信化学电源参数红外遥测系统
【技术领域】
[0001]本发明属于引信化学电源性能测试【技术领域】，涉及一种引信化学电源参数红外遥测系统。
【背景技术】
[0002]引信用化学电源(固体和液体电池)均需在高速旋转状态下由激活机构激活，发生化学反应才能产生电量信号和工作。
[0003]根据信号传输形式的不同，以前的性能检测方法有电刷接触有线测量、水银集流环有线测量和无线电遥测等。这些方法适用的测试范围有限，对于速度很高具有强电磁背景干扰的新型高速旋转机的情况不能适用。接触式测量方法存在适用速度低、引入旋转背景噪声、容易磨损、接触不良的缺点，水银还具有毒性，不环保，无线电遥测还存在背景噪声的耦合以致不能准确和精确测试的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种可抵抗强电磁干扰、能确保宽带信号的精确传输、并且能提高信号传输精度的引信化学电源参数红外遥测系统。
[0005]为解决上述技术问题所采取的技术方案是:一种引信化学电源参数红外遥测系统，包括红外发射电路、红外接收前置放大电路、解调电路、采集卡和计算机；所述红外发射电路的输入端与被测引信化学电源B相连接；所述红外接收前置放大电路的输入端与所述红外发射电路的输出端通过红外光信号连接；所述解调电路的输入端接红外接收前置放大电路的输出端；所述解调电路的输出端接所述采集卡的相应输入端；所述采集卡的输出端与所述计算机双向连接；在对被测引信化学电源B进行参数测试时，所述红外发射电路设置于旋转机的旋转部件上，所述红外接收前置放大电路设置于旋转机的非旋转部件上。
[0006]所述红外发射电路包括三端稳态器Ul、V/F变换器U2、红外发射二极管DV1、电阻R1-R7 和电容 C1-C3 ；
所述电阻Rl与电阻R2串联后接在被测引信化学电源B的两端；所述电阻R3接在被测引信化学电源B的两端；
所述三端稳态器Ul的输入端I脚接被测引信化学电源B的正极；
所述V/F变换器U2的比较输入端7脚接所述电阻Rl与电阻R2的节点；
所述红外发射二极管DVl与电阻R4串联后接在所述三端稳态器Ul的输出端3脚与所述V/F变换器U2的3脚之间；
所述电容Cl接在所述三端稳态器Ul的输出端3脚与地之间；所述三端稳态器Ul的2脚接地；
所述电阻R6和电容C2并联后接在所述V/F变换器U2的I脚与地之间；所述V/F变换器U2的6脚与I脚相连接；所述V/F变换器U2的2脚经所述电阻R7接地；所述V/F变换器U2的4脚接地；所述电阻R5接在所述V/F变换器U2的5脚与所述三端稳态器Ul的输出端3脚之间；所述电容C3接在所述V/F变换器U2的5脚与地之间；所述V/F变换器U2的电源端8脚接所述三端稳态器Ul的输出端3脚。
[0007]所述红外接收前置放大电路包括红外接收二极管DV2、运算放大器U3-U4、反相器U5-U6、分频器U7-U8、双输入与非门U9、发光二极管LED1、稳压二极管DZ1-DZ2、二极管D1、电阻R8-R17和电容C4-C8 ；
所述红外接收二极管DV2的负极经所述电阻R8接+ 15V直流电源；所述红外接收二极管DV2的正极接地；
所述电容C4接在所述运算放大器U3的同相输入端3脚与所述红外接收二极管DV2的负极之间；所述电阻R9接在所述运算放大器U3的同相输入端3脚与地之间；
所述电阻RlO接在所述运算放大器U3的反相输入端2脚与地之间；所述电阻Rll接在所述运算放大器U3的反相输入端2脚与其输出端6脚之间；
所述运算放大器U3的电源端4脚接-15V直流电源；所述电容C6接在所述运算放大器U3的电源端4脚与地之间；所述运算放大器U3的电源端7脚接+ 15V直流电源；
所述电容C7接在所述运算放大器U3的输出端6脚与所述运算放大器U4的反相输入端2脚之间；
所述电阻R12接在所述运算放大器U4的反相输入端2脚与地之间；所述电阻R13接在所述运算放大器U4的同相输入端3脚与地之间；所述电阻R14与电阻R15串联后接在所述运算放大器U4的同相输入端3脚与输出端6脚之间；
所述电阻R14与电阻R15的节点为M ；
由所述稳压二极管DZl与DZ2组成的反向串联电路接在所述节点M与地之间；
所述电容CS接在所述运算放大器U4的5脚与地之间；所述运算放大器U4的电源端7接脚接+ 15V直流电源；所述运算放大器U4的电源端4脚接-15V直流电源；
所述二极管Dl接在所述反相器U5的输入端3脚与所述节点M之间；所述电阻R16接在所述反相器U5的输入端3脚与地之间；
所述分频器U7的输入端11脚接所述反相器U5的输出端4脚；所述分频器U7的12脚接地；
所述分频器U8的时钟输入端I脚接所述分频器U7的14分频输出端3脚；所述分频器U8的输出端9脚分别接所述双输入与非门U9的输入端2脚与3脚；所述分频器U8的14脚接+ 15V直流电源；所述分频器U8的2脚与7脚分别接地；
所述双输入与非门U9的14脚接+ 15V直流电源；所述双输入与非门U9的7脚接地；所述发光二极管LEDl与电阻R17串联后接在所述双输入与非门U9的输出端I脚与+15V直流电源之间；
所述反相器U6的输入端I脚接所述反相器U5的输入端3脚；所述反相器U6的输出端2脚为所述红外接收前置放大电路的输出端；
所述电容C5接在+ 15V直流电源与地之间。
[0008]所述解调电路包括反相器U10、集成块U11、运算放大器U12-U14、电容C9-C22、电位器RP1-1P7、电阻R18-R21和发光二极管LED2 ；
所述反相器UlO的输入端I脚接所述反相器U6的输出端2脚；所述反相器UlO的电源端14脚接+ 15V直流电源；所述反相器UlO的7脚接地； 所述集成块Ull的输入端4脚接所述反相器UlO的输出端2脚；所述集成块Ull的3脚、5脚和16脚分别接+ 15V直流电源；所述集成块Ull的2脚经所述电位器RPl接+ 15V直流电源；所述集成块Ull的I脚和8脚分别接地；所述电容C9接在所述集成块Ull的I脚与2脚之间；
所述集成块Ull的输出端6脚依次经所述电位器RP2、电位器RP3接所述运算放大器U12的同相输入端3脚；所述电位器RP2与电位器RP3的节点为Ml ;所述电位器RP2与电位器RP3的动臂端分别接所述节点Ml ；
所述电容Cll接在所述运算放大器U12的同相输入端3脚与地之间；
所述电阻R18接在所述运算放大器U12的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容ClO接在所述运算放大器U12的输出端6脚与所述节点Ml之间；所述电容C13与C12串联后接在所述运算放大器U12的4脚与5脚之间；所述电容C13与C12的节点接地；
所述运算放大器U12的4脚接-15V直流电源；所述运算放大器U12的7脚接+ 15V直流电源；
所述运算放大器U12的输出端6脚依次经所述电位器RP4、电位器RP5接所述运算放大器U13的同相输入端3脚；所述电位器RP4与电位器RP5的节点为M2 ;所述电位器RP5的动臂端接所述节点M2 ;所述电位器RP4的动臂端接所述运算放大器U12的输出端6脚；
所述电容C15接在所述运算放大器U13的同相输入端3脚与地之间；
所述电阻R19接在所述运算放大器U13的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容C14接在所述运算放大器U13的输出端6脚与所述节点M2之间；所述电容C17与电容C16串联后接在所述运算放大器U13的4脚与5脚之间；所述电容C17与电容C16的节点接地；
所述运算放大器U13的4脚接-15V直流电源；所述运算放大器U13的7脚接+ 15V直流电源；
所述集成块U13的输出端6脚依次经所述电位器RP6、电位器RP7接所述运算放大器U14的同相输入端3脚；所述电位器RP6与电位器RP7的节点为M3 ;所述电位器RP6与电位器RP7的动臂端分别接所述节点M3 ；
所述电容C18接在所述运算放大器U14的同相输入端3脚与地之间；
所述电阻R20接在所述运算放大器U14的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容C21接在所述运算放大器U14的输出端6脚与所述节点M3之间；
所述电容C20与电容C19串联后接在所述运算放大器U14的4脚与5脚之间；所述电容C20与电容C19的节点接地；
所述运算放大器U14的7脚接+ 15V直流电源；所述运算放大器U14的4脚接-15V直流电源；
所述电容C22接在+ 15V直流电源与地之间；
所述发光二极管LED2与电阻R21串联后接在+ 15V直流电源与地之间；
所述运算放大器U14的输出端6脚接所述采集卡的相应输入端。
[0009]所述采集卡的型号为PC1-M10-16XE-10。
[0010]所述三端稳态器Ul的型号为78L12 ;所述V/F变换器U2的型号为LM331 ;所述红外发射二极管DVl的型号为2EHF103C。[0011]所述运算放大器U3的型号为AD826 ;所述运算放大器U4的型号为AD829 ;所述反相器U5-U6的型号均为74HC14 ;所述分频器U7的型号为⑶4060 ;所述分频器U8的型号为⑶4024 ;所述双输入与非门芯片U9的型号为74HC00 ;所述红外接收二极管DV2的型号为3DCK302 ;所述二极管Dl的型号为1N4148。
[0012]所述反相器UlO的型号为CD40106 ;所述集成块Ull的型号为CD4098BDMSR ;所述运算放大器U12-U14的型号均为AD829。
[0013]所述红外发射电路用发泡材料封装；所述红外接收前置放大电路密封在金属壳内。
[0014]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
在数字电路功率较大的器件旁并联去耦电容，大幅度降低了电压的波动；在引信电源和数字电路电源断口间串接三端稳压块，起到噪声隔离作用。这两种方法的结合，解决利噪声“二次污染”的问题。
[0015]采用了红外传输模式，解决强电磁干扰环境下的信号准确传输问题。电动高速旋转机在电源激活上得到了普遍使用，这种大型动力设备强烈的电磁干扰向传统的无线电遥测方式提出了挑战。红外线光路和电磁场互不影响，解决了遥测受干扰的难题。
[0016]采用的F/V变换方法确保了宽带信号的精确传输。根据电源测试要求，应记录0-2ΚΗζ的噪声，这种信号对F/V变换属于宽带信号。采用高精度单稳和高阶滤波相结合的F/V变换方法是解决宽带信号F/V变换的理想手段。
[0017]在交直流传输方式上采用交直流信号一个通道共传，克服了双通道传输的界线和多系数问题，信号变换各`环节精度很高。
[0018]采用发泡塑料法封装光发射部分，保证了高过载情况下电路及元部件的可靠工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的红外发射电路原理图；
图3为本发明的红外遥测前置放大电路原理图；
图4为本发明的红外遥测解调电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]由图1-4所示的实施例可知，本实施例包括红外发射电路、红外接收前置放大电路、解调电路、采集卡和计算机；所述红外发射电路的输入端与被测引信化学电源B相连接；所述红外接收前置放大电路的输入端与所述红外发射电路的输出端通过红外光信号连接；所述解调电路的输入端接红外接收前置放大电路的输出端；所述解调电路的输出端接所述采集卡的相应输入端；所述采集卡的输出端与所述计算机双向连接；在对被测引信化学电源B进行参数测试时，所述红外发射电路设置于旋转机的旋转部件上，所述红外接收前置放大电路设置于旋转机的非旋转部件上。
[0021]所述红外发射电路包括三端稳态器Ul、V/F变换器U2、红外发射二极管DV1、电阻R1-R7 和电容 C1-C3 ； 所述电阻Rl与电阻R2串联后接在被测引信化学电源B的两端；所述电阻R3接在被测引信化学电源B的两端；
所述三端稳态器Ul的输入端I脚接被测引信化学电源B的正极；
所述V/F变换器U2的比较输入端7脚接所述电阻Rl与电阻R2的节点；
所述红外发射二极管DVl与电阻R4串联后接在所述三端稳态器Ul的输出端3脚与所述V/F变换器U2的3脚之间；
所述电容Cl接在所述三端稳态器Ul的输出端3脚与地之间；所述三端稳态器Ul的2脚接地；
所述电阻R6和电容C2并联后接在所述V/F变换器U2的I脚与地之间；所述V/F变换器U2的6脚与I脚相连接；所述V/F变换器U2的2脚经所述电阻R7接地；所述V/F变换器U2的4脚接地；所述电阻R5接在所述V/F变换器U2的5脚与所述三端稳态器Ul的输出端3脚之间；所述电容C3接在所述V/F变换器U2的5脚与地之间；所述V/F变换器U2的电源端8脚接所述三端稳态器Ul的输出端3脚。
[0022]所述红外接收前置放大电路包括红外接收二极管DV2、运算放大器U3-U4、反相器U5-U6、分频器U7-U8、双输入与非门U9、发光二极管LED1、稳压二极管DZ1-DZ2、二极管D1、电阻R8-R17和电容C4-C8 ；
所述红外接收二极管DV2的负极经所述电阻R8接+ 15V直流电源；所述红外接收二极管DV2的正极接地；
所述电容C4接在所述运算放大器U3的同相输入端3脚与所述红外接收二极管DV2的负极之间；所述电阻R9接在所述运算放大器U3的同相输入端3脚与地之间；
所述电阻RlO接在所述运算放大器U3的反相输入端2脚与地之间；所述电阻Rll接在所述运算放大器U3的反相输入端2脚与其输出端6脚之间；
所述运算放大器U3的电源端4脚接-15V直流电源；所述电容C6接在所述运算放大器U3的电源端4脚与地之间；所述运算放大器U3的电源端7脚接+ 15V直流电源；
所述电容C7接在所述运算放大器U3的输出端6脚与所述运算放大器U4的反相输入端2脚之间；
所述电阻R12接在所述运算放大器U4的反相输入端2脚与地之间；所述电阻R13接在所述运算放大器U4的同相输入端3脚与地之间；所述电阻R14与电阻R15串联后接在所述运算放大器U4的同相输入端3脚与输出端6脚之间；
所述电阻R14与电阻R15的节点为M ；
由所述稳压二极管DZl与DZ2组成的反向串联电路接在所述节点M与地之间；
所述电容CS接在所述运算放大器U4的5脚与地之间；所述运算放大器U4的电源端7接脚接+ 15V直流电源；所述运算放大器U4的电源端4脚接-15V直流电源；
所述二极管Dl接在所述反相器U5的输入端3脚与所述节点M之间；所述电阻R16接在所述反相器U5的输入端3脚与地之间；
所述分频器U7的输入端11脚接所述反相器U5的输出端4脚；所述分频器U7的12脚接地；
所述分频器U8的时钟输入端I脚接所述分频器U7的14分频输出端3脚；所述分频器U8的输出端9脚分别接所述双输入与非门U9的输入端2脚与3脚；所述分频器U8的14脚接+ 15V直流电源；所述分频器U8的2脚与7脚分别接地；
所述双输入与非门U9的14脚接+ 15V直流电源；所述双输入与非门U9的7脚接地；所述发光二极管LEDl与电阻R17串联后接在所述双输入与非门U9的输出端I脚与+15V直流电源之间；
所述反相器U6的输入端I脚接所述反相器U5的输入端3脚；所述反相器U6的输出端2脚为所述红外接收前置放大电路的输出端；
所述电容C5接在+ 15V直流电源与地之间。
[0023] 所述解调电路包括反相器U10、集成块U11、运算放大器U12-U14、电容C9-C22、电位器RP1-1P7、电阻R18-R21和发光二极管LED2 ；
所述反相器UlO的输入端I脚接所述反相器U6的输出端2脚；所述反相器UlO的电源端14脚接+ 15V直流电源；所述反相器UlO的7脚接地；
所述集成块Ull的输入端4脚接所述反相器UlO的输出端2脚；所述集成块Ull的3脚、5脚和16脚分别接+ 15V直流电源；所述集成块Ull的2脚经所述电位器RPl接+ 15V直流电源；所述集成块Ull的I脚和8脚分别接地；所述电容C9接在所述集成块Ull的I脚与2脚之间；
所述集成块Ull的输出端6脚依次经所述电位器RP2、电位器RP3接所述运算放大器U12的同相输入端3脚；所述电位器RP2与电位器RP3的节点为Ml ;所述电位器RP2与电位器RP3的动臂端分别接所述节点Ml ；
所述电容Cll接在所述运算放大器U12的同相输入端3脚与地之间；
所述电阻R18接在所述运算放大器U12的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容ClO接在所述运算放大器U12的输出端6脚与所述节点Ml之间；所述电容C13与C12串联后接在所述运算放大器U12的4脚与5脚之间；所述电容C13与C12的节点接地；
所述运算放大器U12的4脚接-15V直流电源；所述运算放大器U12的7脚接+ 15V直流电源；
所述运算放大器U12的输出端6脚依次经所述电位器RP4、电位器RP5接所述运算放大器U13的同相输入端3脚；所述电位器RP4与电位器RP5的节点为M2 ;所述电位器RP5的动臂端接所述节点M2 ;所述电位器RP4的动臂端接所述运算放大器U12的输出端6脚；
所述电容C15接在所述运算放大器U13的同相输入端3脚与地之间；
所述电阻R19接在所述运算放大器U13的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容C14接在所述运算放大器U13的输出端6脚与所述节点M2之间；所述电容C17与电容C16串联后接在所述运算放大器U13的4脚与5脚之间；所述电容C17与电容C16的节点接地；
所述运算放大器U13的4脚接-15V直流电源；所述运算放大器U13的7脚接+ 15V直流电源；
所述集成块U13的输出端6脚依次经所述电位器RP6、电位器RP7接所述运算放大器U14的同相输入端3脚；所述电位器RP6与电位器RP7的节点为M3 ;所述电位器RP6与电位器RP7的动臂端分别接所述节点M3 ；
所述电容C18接在所述运算放大器U14的同相输入端3脚与地之间；
所述电阻R20接在所述运算放大器U14的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容C21接在所述运算放大器U14的输出端6脚与所述节点M3之间；
所述电容C20与电容C19串联后接在所述运算放大器U14的4脚与5脚之间；所述电容C20与电容C19的节点接地；
所述运算放大器U14的7脚接+ 15V直流电源；所述运算放大器U14的4脚接-15V直流电源；
所述电容C22接在+ 15V直流电源与地之间；
所述发光二极管LED2与电阻R21串联后接在+ 15V直流电源与地之间；
所述运算放大器U14的输出端6脚接所述采集卡的相应输入端。
[0024]所述采集卡的型号为PC1-M10-16XE-10。
[0025]所述三端稳态器Ul的型号为78L12 ;所述V/F变换器U2的型号为LM331 ;所述红外发射二极管DVl的型号为2EHF103C。
[0026]所述运算放大器U3的型号为AD826 ;所述运算放大器U4的型号为AD829 ;所述反相器U5-U6的型号均为74HC14 ;所述分频器U7的型号为⑶4060 ;所述分频器U8的型号为⑶4024 ;所述双输入与非门芯片U9的型号为74HC00 ;所述红外接收二极管DV2的型号为3DCK302 ;所述二极管Dl的型号为1N4148。
[0027]所述反相器UlO的型号为CD40106 ;所述集成块Ull的型号为CD4098BDMSR ;所述运算放大器U12-U14的型号均为AD829。
[0028]所述红外发射电路用发泡材料封装；所述红外接收前置放大电路密封在金属壳内。
`[0029]所述红外发射二极管DVl与所述旋转机的主轴圆心在一条直线上；所述红外接收二极管DV2与所述红外发射二极管DVl对准。所述旋转机的型号为VDY06-1430A。
[0030]本发明的工作过程如下:
在检测时，将红外发射电路用发泡材料封装，和被测引信化学电源一起装在高速旋转机的旋转部件上高速运动，红外发射电路的红外发射二极管DVl处于高速旋转机的旋转轴线上，可连续发射红外光信号输出。红外接收前置放大电路密封在金属壳内(可有效防止外界电磁场的干扰)固定在旋转机的非旋转部件上适宜接收信号的位置。解调电路远离高速旋转机将光电转换后的电信号放大后进行远距离传输，对解调出的信号进行高频滤波以满足测试系统高精度的要求。
[0031]引信用化学电源均在高速旋转状态激活，并发生电量信号和工作。电源参数红外遥测系统是对引信的化学电源性能(直流电压、噪声)进行精确测试的检测系统。采用红外遥测的方法进行测试是为了解决现有的高速电动机的强电磁干扰的问题。
[0032]本发明主要包括红外发射、红外接收前置放大、解调三个功能部分。红外发射部分是将高速旋转的引信电源发生的信号检测出来并转换成光信号；红外接收前置放大部分电路完成接收光信号并进行放大和整形的任务；解调部分完成F/V转换，将信号复原为电源的真实信号。
[0033]本发明的性能指标如下:
1.调制发射载波中心频率:210KHz；
2.电压传输范围:DC15~32V ；AC 0-θ.75V ；
3.频率响应范围:0.5~2000Hz ； 5.光接收距离:0?IOcm；
6.光接收偏角:±15°；
7.传输失真3.0%。
[0034]红外发射电路是对引信化学电源信号进行调制和光信号发射的部分，其在高速旋转机上与被测引信化学电源一起旋转，电路的供电由被测引信化学电源提供。由于高速旋转下有很高的过载，红外发射电路采用了聚氨脂发泡塑料封装技术，红外发光管在组件的中心，与高速旋转机的主轴圆心在一个直线上。因为引信化学电源既是被测对象又是红外发射电路的电源提供者，这样，就带来了新问题。红外发射电路工作在初始状态，属于数字电路，数字电路在工作时会对引信化学电源产生“二次污染”，这种污染会和引信化学电源本身的噪声叠加在一起，使对引信化学电源噪声的测量不准。本发明采用“三端稳压块”隔离和局部去耦的方法解决上述问题，在数字电路功率较大的器件旁并联去耦电容，大幅度降低电压的波动，在引信化学电源和数字电路电源端口间串接“三端稳压块”，起到噪声隔离作用，“三端稳压块”后面的噪声无法传到前端。这二种方法相结合，彻底解决了“二次污染”问题。
[0035]引信化学电源电压信号相当于直流信号，引信化学电源噪声信号相当于交流信号，由于声信号较小，因此采用交直流一个通道共通，交直流共传前提是信号变换各环节精度很高。由于直流电压最高可达32V，而交流噪声信号的电压值Vpp仅为25mV，幅值相差很悬殊，因此分别采用交、直流测量电路，这样可以按转换关系对直流电压进行衰减，对交流信号适当放大。电路中Ul采用三端稳压块78L12为后级电路供电，使电源电压的波动不会影响电路正常工作，确保了发射电路的稳定性，V-F变换器U2采用高精度的集成电路LM331。电源信号通过分压电阻Rl、R2分压后，加到V/F变换器U2 (LM331)的信号输入端，由V/F变换器U2 (LM331)将分压后的信号转换成频率信号，驱动红外发射二极管DVl(2EHF103C)。
[0036]红外遥测前置放大电路是将红外发射电路输出的红外信号，利用红外接收二极管DV2接收。此信号由运算放大器U3 (AD826)放大后，再经由运算放大器U4 (AD829)组成的电压滞回比较器进行满幅放大。放大后的信号幅度为土匕M。其中负半波对于信号处理没有意义，采用二极管Dl (1N4148)削波，再由反相器74HC14整型，即可得占空比为50%，满幅为+15V的频率信号。此信号经由分频器U7 (⑶4060)、分频器U8 (⑶4024)进行分频后，驱动发光二极管LEDl进行对准指示，指示红外发射电路的发射二极管和红外接收前置放大电路的红外接收二极管对准。
[0037]红外接收前置放大电路工作时固定于旋转机内的非旋转部件上，与发射组件对准。为了防止强电磁场的干扰，电路密封于金属壳内，并经屏蔽电缆传输信号。该电路的作用是把光信号变为电信号，并放大，以利于长距离传输。电路的电源是由红外接收前置放大电路通过电缆提供的。
[0038]解调电路可分为接收整形部分、锁相环解调部分和滤波输出部分。经导线传输来的方波信号已经变形，整形电路需将变形的方波信号重新转变为标准的方波，以满足锁相环电路的要求。锁相环电路由CD4098BDMSR构成，其本身即是一个振荡电路，当没有信号输入时，其输出为0;有信号输入时，其内部的比较器对自身的振荡频率和输入信号的频率进行比较，输出比较误差电压。误差电压又经相位比较电压即是原被调制信号。[0039]为了满足测试系统高精度的要求，对解调出的信号进行高频滤波是非常重要的。因此，滤波电路采用了巴特沃三阶低通滤波器，由AD829构成。SHAPE \* MERGEFORMAT。
【权利要求】
1.一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:包括红外发射电路、红外接收前置放大电路、解调电路、采集卡和计算机；所述红外发射电路的输入端与被测引信化学电源B相连接；所述红外接收前置放大电路的输入端与所述红外发射电路的输出端通过红外光信号连接；所述解调电路的输入端接红外接收前置放大电路的输出端；所述解调电路的输出端接所述采集卡的相应输入端；所述采集卡的输出端与所述计算机双向连接；在对被测引信化学电源B进行参数测试时，所述红外发射电路设置于旋转机的旋转部件上，所述红外接收前置放大电路设置于旋转机的非旋转部件上。
2.根据权利要求1所述的一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:所述红外发射电路包括三端稳态器Ul、V/F变换器U2、红外发射二极管DVl、电阻R1-R7和电容C1-C3 ； 所述电阻Rl与电阻R2串联后接在被测引信化学电源B的两端；所述电阻R3接在被测引信化学电源B的两端； 所述三端稳态器Ul的输入端I脚接被测引信化学电源B的正极； 所述V/F变换器U2的比较输入端7脚接所述电阻Rl与电阻R2的节点； 所述红外发射二极管DVl与电阻R4串联后接在所述三端稳态器Ul的输出端3脚与所述V/F变换器U2的3脚之间； 所述电容Cl接在所述三端稳态器Ul的输出端3脚与地之间；所述三端稳态器Ul的2脚接地； 所述电阻R6和电容C2并联后接在所述V/F变换器U2的I脚与地之间；所述V/F变换器U2的6脚与I脚相连接；所述V/F变换器U2的2脚经所述电阻R7接地；所述V/F变换器U2的4脚接地；所述电阻R5接在所述V/F变换器U2的5脚与所述三端稳态器Ul的输出端3脚之间；所述电容C3接在所述V/F变换器U2的5脚与地之间；所述V/F变换器U2的电源端8脚接所述三端稳态器Ul的输出端3脚。
3.根据权利要求2所述的一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:所述红外接收前置放大电路包括红外接收二极管DV2、运算放大器U3-U4、反相器U5-U6、分频器U7-U8、双输入与非门U9、发光二极管LEDl、稳压二极管DZ1-DZ2、二极管D1、电阻R8-R17和电容C4-C8 ； 所述红外接收二极管DV2的负极经所述电阻R8接+ 15V直流电源；所述红外接收二极管DV2的正极接地； 所述电容C4接在所述运算放大器U3的同相输入端3脚与所述红外接收二极管DV2的负极之间；所述电阻R9接在所述运算放大器U3的同相输入端3脚与地之间； 所述电阻RlO接在所述运算放大器U3的反相输入端2脚与地之间；所述电阻Rll接在所述运算放大器U3的反相输入端2脚与其输出端6脚之间； 所述运算放大器U3的电源端4脚接-15V直流电源；所述电容C6接在所述运算放大器U3的电源端4脚与地之间；所述运算放大器U3的电源端7脚接+ 15V直流电源； 所述电容C7接在所述运算放大器U3的输出端6脚与所述运算放大器U4的反相输入端2脚之间； 所述电阻R12接在所述运算放大器U4的反相输入端2脚与地之间；所述电阻R13接在所述运算放大器U4的同相输入端3脚与地之间；所述电阻R14与电阻R15串联后接在所述运算放大器U4的同相输入端3脚与输出端6脚之间； 所述电阻R14与电阻R15的节点为M ； 由所述稳压二极管DZl与DZ2组成的反向串联电路接在所述节点M与地之间； 所述电容CS接在所述运算放大器U4的5脚与地之间；所述运算放大器U4的电源端7接脚接+ 15V直流电源；所述运算放大器U4的电源端4脚接-15V直流电源； 所述二极管Dl接在所述反相器U5的输入端3脚与所述节点M之间；所述电阻R16接在所述反相器U5的输入端3脚与地之间； 所述分频器U7的输入端11脚接所述反相器U5的输出端4脚；所述分频器U7的12脚接地； 所述分频器U8的时钟输入端I脚接所述分频器U7的14分频输出端3脚；所述分频器U8的输出端9脚分别接所述双输入与非门U9的输入端2脚与3脚；所述分频器U8的14脚接+ 15V直流电源；所述分频器U8的2脚与7脚分别接地； 所述双输入与非门U9的14脚接+ 15V直流电源；所述双输入与非门U9的7脚接地；所述发光二极管LEDl与电阻R17串联后接在所述双输入与非门U9的输出端I脚与+15V直流电源之间； 所述反相器U6的输入端I脚接所述反相器U5的输入端3脚；所述反相器U6的输出端2脚为所述红外接收前置放 大电路的输出端； 所述电容C5接在+ 15V直流电源与地之间。
4.根据权利要求3所述的一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:所述解调电路包括反相器U10、集成块Ul1、运算放大器U12-U14、电容C9-C22、电位器RP1-1P7、电阻R18-R21和发光二极管LED2 ； 所述反相器UlO的输入端I脚接所述反相器U6的输出端2脚；所述反相器UlO的电源端14脚接+ 15V直流电源；所述反相器UlO的7脚接地； 所述集成块Ull的输入端4脚接所述反相器UlO的输出端2脚；所述集成块Ull的3脚、5脚和16脚分别接+ 15V直流电源；所述集成块Ull的2脚经所述电位器RPl接+ 15V直流电源；所述集成块Ull的I脚和8脚分别接地；所述电容C9接在所述集成块Ull的I脚与2脚之间； 所述集成块Ull的输出端6脚依次经所述电位器RP2、电位器RP3接所述运算放大器U12的同相输入端3脚；所述电位器RP2与电位器RP3的节点为Ml ;所述电位器RP2与电位器RP3的动臂端分别接所述节点Ml ； 所述电容Cll接在所述运算放大器U12的同相输入端3脚与地之间； 所述电阻R18接在所述运算放大器U12的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容ClO接在所述运算放大器U12的输出端6脚与所述节点Ml之间；所述电容C13与C12串联后接在所述运算放大器U12的4脚与5脚之间；所述电容C13与C12的节点接地； 所述运算放大器U12的4脚接-15V直流电源；所述运算放大器U12的7脚接+ 15V直流电源； 所述运算放大器U12的输出端6脚依次经所述电位器RP4、电位器RP5接所述运算放大器U13的同相输入端3脚；所述电位器RP4与电位器RP5的节点为M2 ;所述电位器RP5的动臂端接所述节点M2 ;所述电位器RP4的动臂端接所述运算放大器U12的输出端6脚；所述电容C15接在所述运算放大器U13的同相输入端3脚与地之间； 所述电阻R19接在所述运算放大器U13的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容C14接在所述运算放大器U13的输出端6脚与所述节点M2之间；所述电容C17与电容C16串联后接在所述运算放大器U13的4脚与5脚之间；所述电容C17与电容C16的节点接地； 所述运算放大器U13的4脚接-15V直流电源；所述运算放大器U13的7脚接+ 15V直流电源； 所述集成块U13的输出端6脚依次经所述电位器RP6、电位器RP7接所述运算放大器U14的同相输入端3脚；所述电位器RP6与电位器RP7的节点为M3 ;所述电位器RP6与电位器RP7的动臂端分别接所述节点M3 ； 所述电容C18接在所述运算放大器U14的同相输入端3脚与地之间； 所述电阻R20接在所述运算放大器U14的反相输入端2脚与输出端6脚之间；所述电容C21接在所述运算放大器U14的输出端6脚与所述节点M3之间； 所述电容C20与电容C19串联后接在所述运算放大器U14的4脚与5脚之间；所述电容C20与电容C19的节点接地； 所述运算放大器U14的7脚接+ 15V直流电源；所述运算放大器U14的4脚接-15V直流电源； 所述电容C22接在+ 15V直流电源与地之间； 所述发光二极管LED2与电`阻R21串联后接在+ 15V直流电源与地之间； 所述运算放大器U14的输出端6脚接所述采集卡的相应输入端。
5.根据权利要求4所述的一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:所述采集卡的型号为PC1-M10-16XE-10。
6.根据权利要求5所述的一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:所述三端稳态器Ul的型号为78L12 ;所述V/F变换器U2的型号为LM331 ;所述红外发射二极管DVl的型号为2EHF103C。
7.根据权利要求6所述的一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:所述运算放大器U3的型号为AD826 ;所述运算放大器U4的型号为AD829 ;所述反相器U5-U6的型号均为74HC14 ;所述分频器U7的型号为⑶4060 ;所述分频器U8的型号为⑶4024 ;所述双输入与非门芯片U9的型号为74HC00 ;所述红外接收二极管DV2的型号为3DCK302 ;所述二极管Dl的型号为1N4148。
8.根据权利要求7所述的一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:所述反相器UlO的型号为⑶40106 ;所述集成块Ull的型号为⑶4098BDMSR ;所述运算放大器U12-U14的型号均为AD829。
9.根据权利要求8所述的一种引信化学电源参数红外遥测系统，其特征在于:所述红外发射电路用发泡材料封装；所述红外接收前置放大电路密封在金属壳内。
【文档编号】G01R31/36GK103777148SQ201410035130
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】许爱国, 姜志保, 赵河明, 周春桂, 郭刚虎, 何爱钦 申请人:中国人民解放军总装备部军械技术研究所