[发明专利]一种天平信号调理机

说明书

本发明提供的一种天平信号调理机，涉及天平信号处理领域。本发明所提供的天平信号调理机是针对风洞天平测力等实验需要，测量对象是天平应变桥或微电压信号，具备高精度信号放大、高稳定度、极高共模特性和抗电磁干扰能力；本发明所采用的系统机箱支持标准19英寸机架或嵌入式机柜等多种安装方式,支持热插拔方式。可以快速、高效地实现高精度信号放大及机箱温度监控功能，并且具备系统维护方便、快捷等特点，具有良好抗干扰能力，特别是大功率变频电机带来的电磁干扰；本发明还通过EXA‑AMP01‑DC1放大器单元降低失调电压和漂移，消除1/f噪音，以实现最佳的信号调理。

技术领域

本发明涉及天平信号处理领域，尤其涉及一种天平信号调理机。

背景技术

风洞螺旋桨带动力试验存在高功率电机对测力天平电磁干扰严重的问题，试验准备耗时耗力(主要是天平布线、屏蔽和接地)、经常反复拆装，但影响始终存在。为AG600试验研制的前置信号调理模块成功消除了电磁干扰影响，电机带使能数据台阶消除，信号波动量从6个字降低至0.2个字，但前置信号调理需要安装在模型内部或支杆上，导致信号电缆的布线、信号的现场检测和信号模块的安装不方便，并且需要规划额外的空间，影响试验准备效率。

经过验证，将前置信号调理模块后置在数采输入端，信号调理模块对电磁干扰的抑制效果同样明显。故研制专用的天平信号调理模块、并集成在数采前端，既可以消除电磁干扰的影响，又可以与常规试验一样标准化布线、信号现场检测。

公开号为：CN106370209A的发明申请提供了一种输入输出多通道信号调理器，包括主板以及多个独立的子板，各个子板上设置有44芯插座，主板上设置有多个输入航空插座、多个滤波器开关和多个输出航空插座，主板通过一个输入航空插座、一个滤波器开关和一个输出航空插座，与子板的44芯插座连接，形成独立的传输回路，且子板上包括输入隔离信号调理单元和输出隔离信号调理单元，输入隔离信号调理单元对微弱信号进行滤波、抑制、限幅以及高增益的放大；输出隔离信号调理单元对输入隔离信号调理单元的输出信号进行整形，输出TTL信号。有益效果是对于输入的微弱信号，具有滤波、抑制、限幅和自动增益能力，使得整个检测电路具有很强的抗干扰能力，确保检测的准确度。

但是，该申请未针对天平信号调理进行设计，无法满足调理需求，且无法集成在数采前端。

因此，有必要提供一种天平信号调理机来解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种天平信号调理机，包括：信号调理单元、系统监控单元和系统机箱；

所述信号调理单元包括：前端信号输入端、RFI滤波及输入缓冲单元、放大器单元、低通滤波器、差分输出驱动器、差分输出连接器、激励源单元；

所述天平信号调理机通过前端信号输入端将待调理的天平信号输入到天平信号调理机中，将待调理的天平信号通过RFI滤波及输入缓冲单元进行输入缓冲和RFI滤波；经过RFI滤波后的天平信号输入到放大器单元进行增益放大调理，增益放大后的天平信号再通过低通滤波器进行低通滤波；滤波后的天平信号再经由差分输出驱动器转化为单端到差分的天平信号输出；最后再通过差分输出连接器将调理好的天平信号输出到对应插接的后端设备上；

所述信号调理单元安置在系统机箱中，且将前端信号输入端和差分输出连接器安置在系统机箱的面板上；

所述激励源单元用于为天平信号调理机中各用电器提供对应的电源输出；

所述系统监控单元连接有过流保护器和风机，并对系统机箱内的用电器进行过流开关保护和风机温度管理调速。

作为更加具体的解决方案，所述前端信号输入端采用CJC37插件，所述差分输出连接器采用PCB插接端子；在前端信号输入端处还接有用于输入过压保护的TVS保护二极管。