[发明专利]一种用于风洞试验采集系统的外触发信号转换滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于风洞试验采集系统的外触发信号转换滤波器。

背景技术

风洞试验作为特种试验的一种，对采集系统的精度、实时性有着很高的要求。近年来随着高速数据采集系统的不断发展，无论是多通道实时采集设计，高精度数字滤波及抗干扰能力增强无疑很好的满足了风洞试验要求。但带来的系统借口多样、需求不统一的问题也日益突出，试验需要针对采集系统不同的扫描采集方式调整信号传输方式，尤其是在动态实验方面，外部触发信号与不同的采集系统如何进行信号转换成为主要问题。

传统编码器码盘为计数器方式，这种方式对外触发这种控制方式的数据采集带来了很大的不便，程序需要不断判别数据与角度的对应关系，需要不断清零与判别正反向。在机械结构上需要外接设备，占用内部空间，并且不便于安装。

由于风洞试验属于特种试验范畴，特殊设备市场需求小，目前市场上没有针对此类转换滤波器开发的转换模块，而且由于市场对电子线路模块的生产方式决定了定制特殊模块十分困难，这成为此发明设计的需求来源。

发明内容

基于以上不足之处，本发明提供一种用于风洞试验采集系统的外触发信号转换滤波器，本滤波器可将动态模型试验的外触发信号转换为可被采集系统识别的信号数据，特别适用于以VXI、PXI及HBM为核心的采集系统。

本发明所采用的技术如下：一种用于风洞试验采集系统的外触发信号转换滤波器，包括光耦码盘信号发生器、四差分线驱动器26LS31、非门74LS00和74LS01、单稳态触发器74LS121和74LS123，光耦码盘信号发生器发出的电平信号输出到四差分线驱动器26LS31，将单极信号转换成差动信号输出，然后连接与非门74LS00的两个输入端，经非门74LS00输出端连接于非门74LS01的两个输入端，非门74LS01输出端输出调转逻辑关系，然后再通过四差分线驱动器26LS31与单稳态触发器74LS121的输入端连接，单稳态触发器74LS121的负脉冲输出端通过非门与门与单稳态触发器74LS123的负脉冲输入端连接，单稳态触发器74LS123的正脉冲输出端连接采集系统。

本发明能过滤掉高频干扰及激励信号，提高风洞试验采集系统的灵活性，能 够的接入不同采集系统。

附图说明

图1本发明的电路原理图；

具体实施方式

下面根据附图举例对本发明做进一步说明：

实施例1

一种用于风洞试验采集系统的外触发信号转换滤波器，包括光耦码盘信号发生器、四差分线驱动器26LS31、非门74LS00和74LS01、单稳态触发器74LS121和74LS123，光耦码盘信号发生器发出的电平信号输出到四差分线驱动器26LS31，将单极信号转换成差动信号输出，然后连接与非门74LS00的两个输入端，经非门74LS00输出端连接于非门74LS01的两个输入端，非门74LS01输出端输出调转逻辑关系，然后再通过四差分线驱动器26LS31与单稳态触发器74LS121的输入端连接，单稳态触发器74LS121的负脉冲输出端通过非门与门与单稳态触发器74LS123的负脉冲输入端连接，单稳态触发器74LS123的正脉冲输出端连接采集系统。

实施例2

光耦码盘信号发生器采用码盘触发光电耦合器产生位置脉冲信号的方式为VXI(PXI、HBM)提供外触发信号。而利用光耦码盘信号发生器产生动态方式实时性高，系统延迟小。由于码盘自身的特点，触发信号为电平信号，受外界干扰小，转换为脉冲信号更适于数据处理及角度计算，同时不会受到电机运动的影响，满足动态重复性要求。光电耦合器工作电流20mA，内阻510Ω。

如图1所示，信号通过光电耦合器的发射极(上拉2.2K电阻)连接四差分线驱动器26LS31的InputA1,脚，InputB7脚，OuputA2，OutputB5输出，两路输出信号重新通过四差分线驱动器26LS31的14、15脚进行差分，信号通过74LS00与非门1、2管脚，通过3脚对信号输出，然后通过非门74LS01的1、2脚输入输出调转逻辑关系。信号通过74LS121单稳态触发器A1输入，其中5脚通过电阻R与6脚电容C接地，Rext/Cext外接电阻1.7K，电路为负脉冲有效，低电平触发，通过负脉冲输出端连接非门与门，将逻辑关系颠倒回来，之后接入74LS123负脉冲输入端，逻辑关系为高电平跳转，CLR清零端外接清零按钮，通 过/Q正脉冲输出端连接采集系统。

注：以上用到所有芯片无特殊注明，均按GND，VCC正常接地与5V电源。接口转换模块根据VXI、PXI及HBM扫描方式不同设计了不同的接口，其中VXI为电频式外触发端口，PXI为扫描式外触发端口，HBM为逐点式外触发端口，针对不同的方式设计有响应的转换电路，提供不同接口。采集系统可通过不同接口连接，同时不会影响其它接口信号输出。最终输出脉冲宽度最低116ns，Pd60mW(具体宽度根据电路调试情况而定)，脉冲数是码盘过孔数的二倍，整个电路理论延迟在120ns以内。