一种船用惯导用电源与IF转换二合一装置的制作方法

一种船用惯导用电源与if转换二合一装置
技术领域
1.本实用新型涉及船用惯性导航设备领域，具体涉及一种船用惯导用电源与if转换二合一装置。


背景技术：

2.船用惯导能够提供自主、实时、精确的包括位置、速度、姿态在内的导航信息，是海上船舶的重要导航设备。高精度船用惯导由机箱和安装在机箱内的陀螺仪、加速度计、导航计算机电路板、if(电流/频率)转换模块装置和电源模块装置组成。电源模块装置的作用是将海上船舶传输给船用惯导的+17.5-36v直流电转换为陀螺仪、加速度计、导航计算机电路板、if转换模块装置所需要的电源种类。if转换模块装置的作用是将船用惯导内正交安装的三个加速度计的模拟电流输出转化为数字量。
3.海上船舶受海浪影响会产生剧烈晃动，且船用惯导的导航精度受到热和磁的影响，因此，船用惯导用电源模块装置和if转换模块装置需要满足在海上船舶受海浪影响下安装可靠、散热性能好、电磁兼容性好的要求。并且，电源模块装置和if转换模块装置互相分开放置在船用惯导内，不利于船用惯导的小型化设计。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种船用惯导用电源与if转换二合一装置，将电源模块和if转换模块集成一体设置，既能够减小两装置的总体积并且提高安装的稳定性。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种船用惯导用电源与if转换二合一装置，包括方形的外壳、电源模块组和if转换模块组，所述外壳内设置有容纳腔体，所述容纳腔体中横隔设置有隔板，所述电源模块组和所述if转换模块组分别设置在所述容纳腔体中所述隔板的两侧，所述外壳上嵌设有第一对外接插件和第二对外接插件，所述第一对外接插件和第二对外接插件分别设置于对应所述电源模块组和if转换模块组的位置，所述电源模块组与所述第一对外接插件电连接，所述if转换模块组与所述第二对外接插件电连接，所述外壳的底面的四边分别向外侧延伸有固定支腿，所述固定支腿上开设有螺钉通孔，所述外壳通过所述固定支腿固定于所述船用惯导机箱内。
7.进一步地，所述电源模块组包括分别与所述第一对外接插件电连接的四个电源模块，所述四个电源模块分别为供给加速度计和所述if转换模块组电源的+24v转
±
15v电源模块、供给陀螺仪电源的+24v转+5v电源模块、供给陀螺仪的+24v转+15v电源模块和供给导航计算机电路板电源的+24v转+5v电源模块。
8.进一步地，所述if转换模块组包括分别与所述第二对外接插件电连接的三个if转换模块，所述三个if转换模块分别为x向加速度计if转换模块、y向加速度计if转换模块和z向加速度计if转换模块。
9.进一步地，所述第一对外接插件和第二对外接插件分别为31pin孔式矩形接插件和31pin针式矩形接插件。
10.进一步地，所述外壳包括安装壳和安装盖，所述安装壳为上方开口的槽体，所述隔板设置于所述安装壳内，所述安装盖与所述安装壳可拆卸连接并封闭所述安装壳的开口，所述电源模块组和if转换模块组收容于所述安装壳中。
11.进一步地，所述安装壳的底板的四边均在相同位置各延伸有两个所述固定支腿，且每一边的两个所述固定支腿以边棱的中垂线为对称轴对称设置。
12.进一步地，所述安装壳的侧面或者所述安装盖上开设有第一接插件安装孔和第二接插件安装孔，所述第一对外接插件和第二对外接插件分别固定于所述第一接插件安装孔和第二接插件安装孔中。
13.进一步地，所述安装壳的内壁和底面、所述隔板的两侧面以及所述安装盖朝向所述安装壳一面均设置有磁屏蔽片。
14.进一步地，所述磁屏蔽片为经过真空高温退火热处理的软磁合金片。
15.本实用新型的有益效果在于：设置一个具有容纳空腔的外壳，并在其中设置隔板分隔出两个相互独立的空间，将电源模块组和if转换模块组分别容放在两个空间中，在装置上设置对应电源模块组和if转换模块组的两个对外插接件用于连接船用惯导机箱中的各装置，从而将船用惯导用的电源模块和if转换模块集成在一个装置中，体积小且有利于船用惯导设备的小型化设计；并在外壳通过四个方向的固定支腿贴紧船用惯导的设备机箱侧壁固定，实现船舶海浪环境下可靠安装且实现较好地散热性能，使二合一装置具有较强的实用性。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例一的一种船用惯导用电源与if转换二合一装置的立体结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例一的一种船用惯导用电源与if转换二合一装置的安装壳的立体结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例一的一种船用惯导用电源与if转换二合一装置的安装盖的结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例一的一种船用惯导用电源与if转换二合一装置的另一立体结构示意图；
20.图5为本实用新型实施例一的一种船用惯导用电源与if转换二合一装置的电源供电原理图；
21.图6为本实用新型实施例一的一种船用惯导用电源与if转换二合一装置的if转换原理图。
22.标号说明：
23.1、外壳；11、安装壳；12、安装盖；13、容纳腔体；14、第一接插件安装孔；15、第二接插件安装孔；16、第一对外接插件；17、第二对外接插件；18、固定支腿；19、螺钉通孔；2、隔板；3、电源模块组；4、if转换模块组。
具体实施方式
24.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
25.一种船用惯导用电源与if转换二合一装置，包括方形的外壳、电源模块组和if转换模块组，所述外壳内设置有容纳腔体，所述容纳腔体中横隔设置有隔板，所述电源模块组和所述if转换模块组分别设置在所述容纳腔体中所述隔板的两侧，所述外壳上嵌设有第一对外接插件和第二对外接插件，所述第一对外接插件和第二对外接插件分别设置于对应所述电源模块组和if转换模块组的位置，所述电源模块组与所述第一对外接插件电连接，所述if转换模块组与所述第二对外接插件电连接，所述外壳的底面的四边分别向外侧延伸有固定支腿，所述固定支腿上开设有螺钉通孔，所述外壳通过所述固定支腿固定于所述船用惯导机箱内。
26.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：设置一个具有容纳空腔的外壳，并在其中设置隔板分隔出两个相互独立的空间，将电源模块组和if转换模块组分别容放在两个空间中，在装置上设置对应电源模块组和if转换模块组的两个对外插接件用于连接船用惯导机箱中的各装置，从而将船用惯导用的电源模块和if转换模块集成在一个装置中，体积小且有利于船用惯导设备的小型化设计；并在外壳通过四个方向的固定支腿贴紧船用惯导的设备机箱侧壁固定，实现船舶海浪环境下可靠安装且实现较好地散热性能，使二合一装置具有较强的实用性。
27.进一步地，所述电源模块组包括分别与所述第一对外接插件电连接的四个电源模块，所述四个电源模块分别为供给加速度计和所述if转换模块组电源的+24v转
±
15v电源模块、供给陀螺仪电源的+24v转+5v电源模块、供给陀螺仪的+24v转+15v电源模块和供给导航计算机电路板电源的+24v转+5v电源模块。
28.由上述描述可知，通过+24v转
±
15v电源模块将外界直流电输入转化为
±
15v直流电，给加速度计和if转换模块组使用；通过+24v转第一+5v模块和+24v转+15v电源模块分别将外界直流电输入转化为+5v直流电和+15v直流电，给陀螺仪使用；通过+24v转第二+5v模块将外界直流电输入转化为+5v直流电，给导航计算机电路板使用，从而通过四个电源模块分别为陀螺仪、加速度计、导航计算机电路板以及if转换模块组提供所需的电源。
29.进一步地，所述if转换模块组包括分别与所述第二对外接插件电连接的三个if转换模块，所述三个if转换模块分别为x向加速度计if转换模块、y向加速度计if转换模块和z向加速度计if转换模块。
30.由上述描述可知，通过x向加速度计的if转换模块、y向加速度计的if转换模块和z向加速度计的if转换模块分别将x向加速度计、y向加速度计和z向加速度计的模拟电流输出转换为数字量，加速度计输出的模拟电流的范围为：0-35毫安，从而将转换后的三个正交安装的加速度计(x向加速度计、y向加速度计和z向加速度计)的数字输出进入导航计算机电路板，配合三个正交安装的陀螺仪(x向陀螺仪、y向陀螺和z向陀螺仪)的数字输出，利用导航计算机电路板中嵌入式的导航解算算法进行导航解算得到船用惯导的导航信息。
31.进一步地，所述第一对外接插件和第二对外接插件分别为31pin孔式矩形接插件和31pin针式矩形接插件。
32.由上述描述可知，两个对外接插件设置为不同型号，实现装置在接插件连接时防
插错。
33.进一步地，所述外壳包括安装壳和安装盖，所述安装壳为上方开口的槽体，所述隔板设置于所述安装壳内，所述安装盖与所述安装壳可拆卸连接并封闭所述安装壳的开口，所述电源模块组和if转换模块组收容于所述安装壳中。
34.由上述描述可知，将外壳设置为安装壳和安装盖两部分，安装壳中设置隔板分隔出两个容放空间，分别收容电源模块组和if转换模块组，安装盖在电源模块组和if转换模块组装入后通过螺钉固定在安装壳的开口边缘形成封闭容纳空间，安装壳的底面设置固定支腿安装在船用惯导的机箱内，从而可将电源模块组和if转换模块组发出的热量通过对机箱壁的热传导快速散去，使二合一装置具有良好的散热性能。
35.进一步地，所述安装壳的底板的四边均在相同位置各延伸有两个所述固定支腿，且每一边的两个所述固定支腿以边棱的中垂线为对称轴对称设置。
36.由上述描述可知，在安装壳的底面方向的四边均延伸设置两个固定支腿形成装置的8个固定支腿，四个边的固定支腿设置的位置均相同并且每个边的两个固定支腿位置对称，从而使二合一装置固定时各方向受力均等，实现二合一装置的稳定安装。
37.进一步地，所述安装壳的侧面或者所述安装盖上开设有第一接插件安装孔和第二接插件安装孔，所述第一对外接插件和第二对外接插件分别固定于所述第一接插件安装孔和第二接插件安装孔中。
38.由上述描述可知，通过在安装壳的侧面或者安装盖上开设内外贯通的两个接插件安装孔嵌入安装两个对外接插件，对外接插件通过螺钉锁付在安装壳或者安装盖上，并且一端朝向安装壳内部对应的分别连接电源模块组和if转换模块组，另一端位于外壳外部接入船用惯导设备的供电线路和加速度计转换线路。
39.进一步地，所述安装壳的内壁和底面、所述隔板的两侧面以及所述安装盖朝向所述安装壳一面均设置有磁屏蔽片。
40.由上述描述可知，在安装壳和安装盖形成的两个容纳空间内部设置磁屏蔽片，使安装电源模块组的空间和安装if转换模块组的空间分别形成六面磁屏蔽的空间，通过六面磁屏蔽能够实现电源模块和if转换模块安装后具有良好的电磁兼容性。
41.进一步地，所述磁屏蔽片为经过真空高温退火热处理的软磁合金片。
42.由上述描述可知，外壳内使用经过真空高温退火热处理的软磁合金片能够为二合一装置提供更好的磁屏蔽性能的容纳空间，从而使电源模块和if转换模块的安装在船用惯导机箱中使用时能够具有与其他设备共存的良好的电磁兼容性。
43.本实用新型的电源与if转换二合一装置适用于船用惯导设备中，为各装置提供所需各类型电源，以及将三个正交的加速度计的模拟电流输出转换为数字量发送给导航计算机电路板以获得导航信息。
44.请参照图1至图6，本实用新型的实施例一为：
45.一种船用惯导用电源与if转换二合一装置，包括方形的外壳1、电源模块组3和if转换模块组4。
46.如图1至图3所示，外壳1包括安装壳11和安装盖12，安装壳11为上方开口的槽体，安装壳11内设置有隔板2分隔出两个独立的槽，安装盖12与安装壳11可拆卸连接并封闭安装壳11的开口形成两个容纳腔体13，电源模块组3和if转换模块组4收容于安装壳11的两个
槽中。
47.如图3所示，安装盖12上开设有第一接插件安装孔14和第二接插件安装孔15，第一接插件安装孔14和第二接插件安装孔15中通过螺钉分别固定有第一对外接插件16和第二对外接插件17，电源模块组3与第一对外接插件16电连接，if转换模块组4与第二对外接插件17电连接，第一对外接插件16和第二对外接插件17分别为31pin孔式矩形接插件和31pin针式矩形接插件。
48.如图2所示，安装壳11的内壁和底面、隔板2的两侧面以及安装盖12朝向安装壳11一面均设置有磁屏蔽片(图中未示出)，从而在外壳1中形成两个相互独立的六面磁屏蔽空间，磁屏蔽片(图中未示出)为经过真空高温退火热处理的软磁合金片。安装壳11的底面板的四边均在相同位置各延伸有两个固定支腿18，且每一边的两个固定支腿18以边棱的中垂线为对称轴对称设置，从而形成均匀分布在四个方向的八个固定支腿18，固定支腿18上开设有螺钉通孔19，外壳1通过固定支腿18固定于船用惯导机箱内。
49.其中，如图5所示，电源模块组3包括分别与第一对外接插件16电连接的四个电源模块，四个电源模块分别为供给加速度计和if转换模块组4电源的+24v转
±
15v电源模块、供给陀螺仪电源的+24v转+5v电源模块、供给陀螺仪的+24v转+15v电源模块和供给导航计算机电路板电源的+24v转+5v电源模块。if转换模块组4包括分别与第二对外接插件17电连接的三个if转换模块，三个if转换模块分别为x向加速度计if转换模块、y向加速度计if转换模块和z向加速度计if转换模块。
50.在其他等同实施例中，如图4所示，第一接插件安装孔14和第二接插件安装孔15也可以开设在安装壳11的侧面，并将第一对外接插件16和第二对外接插件17分别通过螺钉固定在安装壳11侧面的第一接插件安装孔14和第二接插件安装孔15中，进而在二合一装置的安装侧面进行供电接线和转换线路接线。
51.如图5以及图6所示，本实用新型实施例的电源与if转换二和一装置的电源转换和if转换工作原理为：
52.电源转换，+24v转
±
15v的电源模块将外界直流电输入转化为
±
15v直流电，给加速度计和if转换模块组4使用；+24v转+5v的电源模块5和+24v转+15v的电源模块分别将外界直流电输入转化为+5v直流电和+15v直流电，给陀螺仪使用；+24v转+5v的电源模块将外界直流电输入转化为+5v直流电，给导航计算机电路板使用；
53.if转换，x向加速度计if转换模块、y向加速度计if转换模块和z向加速度计if转换模块分别将x向加速度计、y向加速度计和z向加速度计的模拟电流输出转换为数字量，转换后的三个正交安装的加速度计(x向加速度计、y向加速度计和z向加速度计)的数字输出进入导航计算机电路板，配合三个正交安装的陀螺仪(x向陀螺仪、y向陀螺和z向陀螺仪)的数字输出，利用导航计算机电路板中嵌入式的导航解算算法进行导航解算得到船用惯导的导航信息。
54.综上所述，本实用新型提供的一种船用惯导用电源与if转换二合一装置，将电源模块和if转换模块集成在一个装置内，采用八个对称的支腿安装方式实现安装的可靠性、采用安装平面板直接贴着船用惯导机箱底面实现良好的散热性能、内部采用六面磁屏蔽实现良好的电磁兼容性，结构简单、成本低、满足船用惯导对电源模块装置和if转换模块装置的要求，且二合一装置体积小有利于船用惯导的小型化设计，具有较强的实用性。
55.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。