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某型聲自導(dǎo)頭自動測試系統(tǒng)設(shè)計與研究

作者: 時間:2010-12-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

(5)電源板
整個測試系統(tǒng)外部輸入電源僅為:單相220 V/50 Hz。電源電壓:+27 V±5%,供電電流不小于10 A。
3.2 信號隔離電路
3.2.1 數(shù)字信號隔離電路
在所有被測試分機提取的數(shù)字信號中,最高速率的數(shù)字信號是來自接口分機的,達250 k/s,所以我們選用最高速率為10 M/s的6N137的高速光耦來隔離測試所需的數(shù)字信號,從而保證測試系統(tǒng)的準確性和可靠性。
信號從腳2和腳3輸入,發(fā)光二極管發(fā)光,經(jīng)片內(nèi)通道傳到光敏二極管,反向偏置的光敏管光照后送到與門的一個輸入端,與門的另一個使能端,當使能端為高時與門輸出高電平,經(jīng)輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。當輸入信號電流小于觸發(fā)閾值或使能端為低時,輸出高電平,但這個邏輯高是集電極開路的,可針對接收電路加上拉電阻或電壓調(diào)整電路。TTL電平輸入,Vcc1為5 V時,RF可選500 Ω左右。如果不加限流電阻或阻值很小,6N137仍能工作,但發(fā)光二極管導(dǎo)通電流很大,對Vcc1有較大沖擊,尤其是數(shù)字波形較陡時,上升、下降沿的頻譜很寬,會造成相當大的尖峰脈沖噪聲,而通常印刷電路板的分布電感會使地線吸收不了這種噪聲,其峰一峰值可達100 mV以上,足以使模擬電路產(chǎn)生自激,A/D不能正常工作。所以在可能的情況下,RF應(yīng)盡量取大。輸出端由模塊供電,Vcc2=4.5~5.5 V,在Vcc2(8腳)和地(5腳)之間必須接一個0.11μF高頻特性良好的電容,而且應(yīng)盡量放在腳5和腳8附近。這個電容可以吸收電源線上紋波,又可以減小光電隔離器接收端開關(guān)工作時對電源的沖擊。腳7是使能端,當它在0~O.8 V時強制輸出為高(開路);當它在2.0 V~Vcc2時允許接收端工作。腳6是
集電極開路輸出端,通常加上拉電阻RL。雖然輸出低電平時可吸收電流達13 mA,但仍應(yīng)當根據(jù)后級輸入電路的需要選擇阻值。因為電阻太小會使6N137耗電增大,加大對電源的沖擊,使旁路電容無法吸收,而干擾整個模塊的電源,甚至把尖峰噪聲帶到地線上。一般可選幾百歐姆,若后級是TTL輸入電路,且只有1到2個負載,則用47 kΩ或15 kΩ也行。結(jié)合6N137光耦的工作原理,我們給出如圖3所示的數(shù)字信號隔離電路及其外圍配置。
c.JPG

隔離電路的輸出端上拉電阻一般幾百歐姆到幾千歐姆。一般情況下,信號速率越高,電阻的阻值相應(yīng)越低,本次設(shè)計取350 Ω。經(jīng)過實驗,證實該設(shè)計能夠滿足測試的要求。
3.2.2 模擬信號隔離電路
在模擬信號隔離電路中我們選用Texas Instruments公司的精密線性光FIL300,TIL300是一個由隔離反饋光二極管和一個輸出光二極管組成。該器件采用特殊制造技術(shù)來補償LED時間和溫度特性的非線性,使輸出信號與LED發(fā)出的伺服光通量成線性比例,它具有3 500 V的峰值隔離度和高的傳輸增益穩(wěn)定性(O.05%/℃)。圖4所示的是模擬隔離電路圖。
d.JPG

TIL300應(yīng)用的主要問題在工作的線性范圍內(nèi),選擇適宜的前置運放和計算該電路中的R1,R2,R3阻值。
確立TIL300的工作狀態(tài)
TIL300是以電流方式工作的,它的發(fā)光管LED工作電流根據(jù)該器件給出的參數(shù)表應(yīng)工作在1~10 mA,在此范圍內(nèi),伺服電流增益K1即伺服電流傳輸比為O.7%~1.25%,正向電流增益K2,也即是正電流傳輸比為O.7%~1.25%,因此 TIL300的傳輸增益為1。

4 測試系統(tǒng)軟件設(shè)計
軟件作為整個測試系統(tǒng)的重要組成部分,具有良好的人機界面,可以方便地設(shè)置測試條件、選擇測試項目等信息。如果檢測結(jié)果項目等信息,能夠提供準確的故障診斷策略,并記錄、顯示、打印測試結(jié)果。
4.1 測試系統(tǒng)軟件的功能
(1)提供人機交互界面。
(2)具備硬件啟動,初始化自檢,測試指令發(fā)出及硬件控制指令發(fā)出功能。
(3)具備對測試中產(chǎn)品返回的各種狀態(tài)進行監(jiān)測的功能。
(4)具備將讀取到的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算的功能。
(5)具備將測試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可視化的圖像,繪制為曲線的功能。
(6)具備為用戶交互層提供直觀的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示功能。
(7)具備對測試數(shù)據(jù)的存儲,查詢,報表,打印,備份等操作的功能。


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