[发明专利]一种船用计程仪故障检测装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种故障检测装置，特别涉及船用设备故障检测技术。

(二)背景技术

计程仪广泛装备于各种水面船舶及水下潜器，是现代主要航海装备之一。计程仪通过测量船舶相对于海水的瞬时航速，为船舶航行提供航速和航程信息并累计航程。目前船舶装备的计程仪包括的主要模块有主微机板、压差数模转换板、电磁数模转换板、电流频率转换板、电源板、功放板等，并采用电磁、压差复合测速原理分别得出电磁电压和压差电压，再由微机进行相应的处理，经加权解算得到瞬时航速，从而进一步提高测速精度。

计程仪经过长时间使用，仪器内部各元器件的老化和磨损不可避免。计程仪模块中的主微机板、压差板、电磁板、电流频率转换、电源板、显示板等会进入故障多发期，日常维护的工作量日益加大。如何快速、便捷的发现故障并定位故障源成为亟待解决的问题之一。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速检测出计程仪的故障，便于计程仪的日常维护的一种船用计程仪故障检测装置。

本发明的目的是这样实现的：

包括数据处理器U1、多路选通器U2、数据采集单元U3、通信接口单元U4、计程仪U5和PC机U6；多路选通器U2的输入端分别与计程仪U5中的主微机板、压差数模转换板、电磁数模转换板、电流频率转换板、电源板、功放板的输出信号相连，其中，电流频率转换板的输出为频率信号；数据处理器U1控制多路选通器U2的三个二进制控制输入端和使能端，确定哪一路选通；多路选通器U2的输出端接数据采集单元U3的输入端进行该路信号的A/D转换；数据处理器U1通过查询方式判断转换状态，完成读写操作；数据处理器U1通过通信接口单元U4将从数据处理器U1出来的TTL电平转换成RS-232电平，然后接到PC机U6的串行口与PC机U6间实现数据传输，由PC机U6完成计程仪U5各板卡的故障判断。

本发明还可以包括：

1、所述的数字微处理器U1采用AT89C51芯片；VCC，GND为接地端；XTAL1、XTAL2为外部振荡器引脚，接晶振，同时并联C7、C8电容；RST接CPU的复位信号输入端；ALE/P接地址锁存使能端和编程脉冲输入端；PSEN接访问外部程序存储器读选通信号；EA/VP接访问内部或外部程序存储器选择信号；T0外部计数方式接频率信号，T1内部计数方式，T1产生一个中断设置两个定时间T1H，T1L；P00～P07为数据总线，与数据采集单元U3的数据线相连；P10～P14口接数据采集单元U3的启动控制和读写；P21～P24口控制多路选通器U2三个二进制控制输入端A、B、C和INH输入；数字微处理器U1通过TXD和RXD与上位机间实现传输。

2、所述的多路选通单元U2采用CD4051芯片；VCC接电源电压；GND和VEE与数字微处理器U1的GND串联；有三个二进制控制输入端A、B、C，三位二进制信号选通8通道中的一个通道，分别接数字微处理器U1的P22、P21、P20；EN输入，当EN输入端为高电平时，所有的通道截止，当EN输入端为低电平时，三位二进制信号选通8通道中的一个通道；X0～X7分别接计程仪的信号输出端；X输出端接数据采集单元U3。

3、所述的数据采集单元U3采用ADC574芯片；V+、VEE分别外接参考电源；VL+外接工作电源，CS为片选信号，低电平有效，与数字微处理器U1的P11相连；CE为片选使能端，高电平有效，与数字微处理器U1的P14相连；CS和CE共同用于片选控制，只有当两个信号同时有效时，才能选中本芯片工作；在数据采集单元U3处于工作状态时，R/C＝0时，启动A/D转换；12/8和A0端用来控制启动转换的方式和数据输出格式，分别与数字微处理器U1的GND和P12相连；A0＝0时，启动的是按完整12位数据方式进行的；当A0＝1时，按8位A/D转换方式进行；BIPO和REFIN相接的R11和R12电位器与REFO串联，用于零点调整和满刻度调整；STAT为读写状态标志位，与数字微处理器U1的P10相连；10VRNG为+5～-5V转换范围，与多路选通单元U2的X相连；20VRNG为+10～-10V转换范围。