[发明专利]一种用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置

说明书

技术领域

本发明属于机电检测装置技术领域，具体涉及一种用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置。

背景技术

现代飞机、导弹、陆军装备及工业控制系统运行环境非常复杂，常常会因为出现各种电磁干扰脉冲而影响系统的正常运行，在做数据测量和分析时，甚至会损坏测量设备。因此对数据采集的前端隔离是非常有必要的。目前机电检测维修车上所配备的电压监测装置多是基于板卡的电压监测装置，与主机的通信口一般采用ISA、PCI、C PCI、1394等标准，不具备前端隔离功能，可靠性差。且基于这些接口的产品，安装麻烦，价格昂贵，并受计算机插槽数量、地址中断资源限制，可扩展性差。因此需要一种结构简单、易于扩展且具备全隔离功能的模拟电压监测装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的同类装置不具备前端隔离功能，可靠性差，安装麻烦，可扩展性差的不足之处，本发明提供一种用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置。本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置采用输入、输出、电源三端隔离技术，采用16位A/D采样模块，采用高速USB总线技术完成模拟电压的高精度实时监测。

本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置包括硬件和软件两个部分，硬件部分包括多路模拟开关模块、电源隔离转换模块、模拟信号隔离放大器，转换器,主控制器,USB总线接口；多路模拟开关模块分别与主控制器和模拟信号隔离放大器相连，由主控制器控制多路模拟开关模块实现模拟电压的通道选择；电源隔离转换模块与模拟信号隔离放大器相连，给模拟信号隔离放大器提供隔离电源；模拟信号隔离放大器与转换器相连，实现模拟电压的隔离；转换器与主控制器相连，实现电压信号的转换；主控制器分别与多路模拟开关模块和USB总线接口相连，并将转换的数据送至USB总线接口。软件部分为主控制器运行程序，置于主控制器内。

本发明的模拟信号隔离放大器由增益放大调节电路、全波调制器、第一变压器、同步解调器、电源输入电路、电源振荡电路、第二变压器和第三变压器组成。所述增益放大调节电路用于对获取的电压信号进行放大，所述全波调制器将放大后的电压信号变换成载波信号，所述第一变压器将载波信号送入同步解调器解调，以致在输出端重现输入信号，所述电源振荡电路将+15V电源产生频率为50kHz 的载波信号, 通过第二变压器和第三变压器, 在隔离的输入和输出部分形成电流为5mA 的±15V隔离电压, 分别作为前置放大和输出电路的激励信号源，从而完成模拟信号隔离放大器输入、输出和电源的三端隔离。从而保证本发明装置的复杂电磁环境的适应性。

本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置能够实现信号输入、电源、信号输出的三端隔离，特别适用于复杂电磁环境。

本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置采用USB接口进行数据的传输，简单、通用，方便携带，且满足高速传输的要求。

本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置具备高共模抑制比，其CMRR最高可达120dB。

本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置实际测量最小误差可达1‰。

本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置可采集8路电压信号。

本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置监测采用直流5V供电，电源要求：DC5（1±5%）V。

本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置是基于USB总线的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置，电路简单，抗干扰性能强，可靠性高，操作方便，易于携带，成本低，通过普通PC机的USB接口便能完成数据的实时读取和监测。本发明已在某机电检测维修车上进行了实验性应用，效果良好。

附图说明

图1为本发明的用于机电检测维修车的全隔离模拟电压监测装置的原理框图；

图2为本发明中的模拟信号隔离放大器的原理框图；

图3为本发明中的主控制器软件流程框图；

图中：1.多路模拟开关模块      2.电源隔离转换模块       3.模拟信号隔离放大器       4.转换器       5.微控制器       6.USB总线接口    11.增益放大调节电路    12.全波调制器    13.第一变压器    14.同步解调器    15.电源输入电路    16.电源振荡电路    17.第二变压器    18.第三变压器。

具体实施方式