一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置,包括FPGA、繼電器控制電路、報(bào)警電路、電源電路、信號(hào)調(diào)理電路、AD采樣電路、顯示器、顯示控制電路、鍵盤接口電路、狀態(tài)燈指示電路、加熱裝置；其中FPGA分別與繼電器控制電路、報(bào)警電路、電源電路、AD采樣電路、顯示器、顯示控制電路、鍵盤接口電路、狀態(tài)燈指示電路加熱裝置相連；所述AD采樣電路還與信號(hào)調(diào)理電路相連；本發(fā)明根據(jù)需要循環(huán)監(jiān)測(cè)各部位的溫度狀況，以便能夠及早測(cè)出機(jī)身可能出現(xiàn)的結(jié)冰低溫并向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)使飛機(jī)及時(shí)飛離結(jié)冰區(qū)域或開(kāi)啟除冰設(shè)計(jì)，從而達(dá)到保障飛行安全的目的。
【專利說(shuō)明】—種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開(kāi)了一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置，屬于信號(hào)處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)前十年世界各國(guó)都在大力發(fā)展各種用途的無(wú)人飛行器，目前，世界上32個(gè)國(guó)家已研制出了 50多種無(wú)人機(jī)，有55個(gè)國(guó)家裝備了無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)成為本世紀(jì)武器裝備發(fā)展中的最大亮點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，1993-2005年間，北約國(guó)家無(wú)人戰(zhàn)斗兵器總數(shù)增加了 1.7倍，2006年前，這一數(shù)量將達(dá)到11萬(wàn)架。美國(guó)、北約其他國(guó)家、以色列、南非都非常重視無(wú)人偵察機(jī)和多用途無(wú)人機(jī)的研制和生產(chǎn)。
無(wú)人機(jī)可裝配制導(dǎo)系統(tǒng)、機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)、傳感器、攝像機(jī)等設(shè)備，用途廣泛。2006年前，北約駐歐洲聯(lián)合部隊(duì)將大量裝備各型無(wú)人機(jī)，僅中歐戰(zhàn)區(qū)無(wú)人機(jī)數(shù)量就可達(dá)到6萬(wàn)架，其中約60%將是小型無(wú)人機(jī)。
美國(guó)和北約正在前景計(jì)劃框架內(nèi)研制多用途無(wú)人機(jī)，根據(jù)機(jī)載設(shè)備裝配情況的不同，分別執(zhí)行空中偵察、無(wú)線電電子戰(zhàn)、打擊敵軍縱深配置重要目標(biāo)等任務(wù)。在新型無(wú)人機(jī)的研制中，特別重視造價(jià)相對(duì)廉價(jià)的小型多用途無(wú)人機(jī)的研制，如美國(guó)的“阿奎拉"、意大利的“奎宿九星”等，這些無(wú)人機(jī)能在執(zhí)行偵察任務(wù)的同時(shí)，完成攻擊任務(wù)，自動(dòng)攻擊被發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)。在北約聯(lián)合部隊(duì)裝備用于壓制敵方防空系統(tǒng)的前景無(wú)人機(jī)后，可解放20%的有人駕駛飛機(jī)，能在中歐戰(zhàn)區(qū)空中戰(zhàn)役實(shí)施過(guò)程中遂行壓制和火力摧毀地面目標(biāo)的任務(wù)。
[0003]目前無(wú)人飛行器主要飛行于大氣對(duì)流層和平流層低層區(qū)間。該區(qū)間大氣溫度變化復(fù)雜，大氣環(huán)境的溫度過(guò)低或過(guò)高都將直接影響無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)的正常工作。由于無(wú)人飛行器機(jī)身需要檢測(cè)溫度的部位較多，監(jiān)測(cè)目標(biāo)比較分散，使用單一結(jié)構(gòu)的溫度傳感器或結(jié)冰探測(cè)儀表難以實(shí)時(shí)、全面地掌握整個(gè)機(jī)身表而溫度狀況，無(wú)人飛行器高空飛行時(shí)機(jī)翼前緣等關(guān)鍵部位出現(xiàn)的結(jié)冰問(wèn)題，影響其使用。
[0004]專利號(hào)為⑶1547041八，專利名稱為一種雙增益多道脈沖幅度分析的方法，該專利針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)精度和信號(hào)干擾進(jìn)行了改進(jìn)，但是該專利改進(jìn)的效果并不是非常的大，且系統(tǒng)的穩(wěn)定性并沒(méi)有得到很大改善，仍存在一定的問(wèn)題。
[0005]專利號(hào)為⑶20370536即，專利名稱為液體安檢儀多道脈沖幅度分析器，該專利指出了現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)為了追求道數(shù)而增加了硬件電路的復(fù)雜度，從而導(dǎo)致一味的追求性能而導(dǎo)致并不實(shí)用的問(wèn)題，該專利對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)的改善，但是該分析器的穩(wěn)定性沒(méi)有改進(jìn)，其硬件結(jié)構(gòu)決定了該專利的處理速度和效率不夠高。
[0006]同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中常用的信號(hào)調(diào)理電路普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功耗較大的問(wèn)題，需要進(jìn)一步改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置，因此，本設(shè)計(jì)結(jié)合已有的民用多路測(cè)溫技術(shù)，該系統(tǒng)可在無(wú)人飛行器飛行過(guò)程中，根據(jù)需要循環(huán)監(jiān)測(cè)各部位的溫度狀況，以便能夠及早測(cè)出機(jī)身可能出現(xiàn)的結(jié)冰低溫并向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)使飛機(jī)及時(shí)飛離結(jié)冰區(qū)域或開(kāi)啟除冰設(shè)計(jì)，從而達(dá)到保障飛行安全的目的。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置，包括？?(仏、繼電器控制電路、報(bào)警電路、電源電路、信號(hào)調(diào)理電路、仙采樣電路、顯示器、顯示控制電路、鍵盤接口電路、狀態(tài)燈指示電路、加熱裝置；
其中？？以分別與繼電器控制電路、報(bào)警電路、電源電路、仙采樣電路、顯示器、顯示控制電路、鍵盤接口電路、狀態(tài)燈指示電路加熱裝置相連；
所述仙采樣電路還與信號(hào)調(diào)理電路相連；
電源電路通過(guò)為各個(gè)模塊供電，信號(hào)調(diào)理電路將采集的電壓信號(hào)發(fā)送給仙采樣電路，仙采樣電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送給？？以進(jìn)行處理，？？以將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示器顯示，并與鍵盤接口電路設(shè)定的閾值進(jìn)行對(duì)比，如果超出設(shè)定的閾值，？？以啟動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)繼電器控制電路，啟動(dòng)加熱裝置；
所述信號(hào)調(diào)理電路包括第一至第八電阻和比較器，其中，第一電阻的一端和第二電阻的一端相連并接地，第一電阻的另一端分別和第三電阻的一端、第五電阻的一端相連，第三電阻的另一端和第四電阻的一端相連，第四電阻的另一端分別和第二電阻的另一端、第六電阻的一端相連，第五電阻的另一端分別和第八電阻的一端、比較器的正輸入端相連接，第六電阻的一端分別和第七電阻的一端、比較器的負(fù)輸入端相連接，第八電阻的另一端分別和第七電阻的另一端、比較器的輸出端相連接。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，還包括放大器，所述信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)放大器與八0采樣電路相連，信號(hào)調(diào)理電路將采集的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大后發(fā)送給仙采樣電路。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述信號(hào)調(diào)理電路采用鉬電阻傳感器。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述？?以的芯片型號(hào)為2？3040。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，仙采樣電路的轉(zhuǎn)換過(guò)程和數(shù)據(jù)采集過(guò)程通過(guò)⑶和串行時(shí)鐘30^進(jìn)行控制，輸入信號(hào)在⑶的下降沿進(jìn)行采樣。
[0013]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明利用？？以并結(jié)合鉬電阻傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)各部分尤其是機(jī)翼前緣等關(guān)鍵部位的溫度巡檢，當(dāng)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象時(shí)采用加熱方式主動(dòng)融冰；實(shí)測(cè)結(jié)果表明本方案所設(shè)計(jì)的無(wú)人飛行器溫度巡檢裝置檢測(cè)速度快，精度高，控溫準(zhǔn)確，有效解決了無(wú)人飛行器高空飛行時(shí)的結(jié)冰問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的電路模塊連接示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明中，信號(hào)調(diào)理電路的電路圖，
其中:町至狀分別為第一至第八電阻，[為比較器。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0017]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中涉及到的相關(guān)模塊及其實(shí)現(xiàn)的功能是在改進(jìn)后的硬件及其構(gòu)成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計(jì)算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實(shí)現(xiàn)，并非是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。例如，改進(jìn)后的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)依然可以通過(guò)裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此，可以理解的是，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中硬件模塊的改進(jìn)及其連接組合關(guān)系，而非僅僅是對(duì)硬件模塊中為實(shí)現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進(jìn)。
[0018]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中提到的相關(guān)模塊是用于執(zhí)行本申請(qǐng)中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的硬件設(shè)備。所述硬件設(shè)備可以為所需的目的而專門設(shè)計(jì)和制造，或者也可以采用通用計(jì)算機(jī)中的已知設(shè)備或已知的其他硬件設(shè)備。所述通用計(jì)算機(jī)有存儲(chǔ)在其內(nèi)的程序選擇性地激活或重構(gòu)。
[0019]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0020]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
本發(fā)明的電路模塊連接示意圖如圖1所示，包括？?以、繼電器控制電路、報(bào)警電路、電源電路、信號(hào)調(diào)理電路、仙采樣電路、顯示器、顯示控制電路、鍵盤接口電路、狀態(tài)燈指示電路、加熱裝置；
其中？？以分別與繼電器控制電路、報(bào)警電路、電源電路、仙采樣電路、顯示器、顯示控制電路、鍵盤接口電路、狀態(tài)燈指示電路加熱裝置相連；
所述仙采樣電路還與信號(hào)調(diào)理電路相連；
電源電路通過(guò)為各個(gè)模塊供電，信號(hào)調(diào)理電路將采集的電壓信號(hào)發(fā)送給仙采樣電路，仙采樣電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送給？？以進(jìn)行處理，？？以將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示器顯示，并與鍵盤接口電路設(shè)定的閾值進(jìn)行對(duì)比，如果超出設(shè)定的閾值，？？以啟動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)繼電器控制電路，啟動(dòng)加熱裝置。
[0022]本發(fā)明中，信號(hào)調(diào)理電路的電路圖如圖2所示，所述信號(hào)調(diào)理電路包括第一至第八電阻和比較器，其中，第一電阻的一端和第二電阻的一端相連并接地，第一電阻的另一端分別和第三電阻的一端、第五電阻的一端相連，第三電阻的另一端和第四電阻的一端相連，第四電阻的另一端分別和第二電阻的另一端、第六電阻的一端相連，第五電阻的另一端分別和第八電阻的一端、比較器的正輸入端相連接，第六電阻的一端分別和第七電阻的一端、比較器的負(fù)輸入端相連接，第八電阻的另一端分別和第七電阻的另一端、比較器的輸出端相連接。
[0023]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，還包括放大器，所述信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)放大器與八0采樣電路相連，信號(hào)調(diào)理電路將采集的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大后發(fā)送給仙采樣電路。
[0024]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述信號(hào)調(diào)理電路采用鉬電阻傳感器。鉬電阻傳感器采用鉬電阻傳感器？了100，該傳感器的探頭產(chǎn)生的信號(hào)非常微弱，很容易受到噪聲干擾，所以放大電路選擇單運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器。儀表放大器擁有差分式結(jié)構(gòu)，對(duì)共模噪聲有很強(qiáng)的抑制作用，同時(shí)擁有較高的輸入阻抗和較小的輸出阻抗，非常適合對(duì)微弱信號(hào)的放大。
[0025]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述？？以的芯片型號(hào)為
[0026]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，系統(tǒng)選用仙7476作為采樣芯片。該芯片是12位低功耗逐次逼近型八IX:，采用單電源工作，電源電壓為2.35乂至5.25乂，最高吞吐速率可達(dá)113？3，完全滿足本系統(tǒng)的采樣精度和速度的要求。該芯片內(nèi)置一個(gè)低噪聲、寬帶寬采樣保持放大器，可處理6冊(cè)以上的輸入頻率。
[0027]仙轉(zhuǎn)換過(guò)程和數(shù)據(jù)采集過(guò)程通過(guò)⑶和串行時(shí)鐘30^進(jìn)行控制，從而為器件與？？以接口創(chuàng)造了條件。輸入信號(hào)在(:3的下降沿進(jìn)行采樣，而轉(zhuǎn)換同時(shí)在此處啟動(dòng)，轉(zhuǎn)換速率取決于311(的時(shí)鐘頻率。
[0028]本發(fā)明所設(shè)計(jì)的無(wú)人飛行器溫度巡檢裝置利用？？以快速性、可并行性、延時(shí)固定性等特點(diǎn)，能夠快速，準(zhǔn)確的檢測(cè)無(wú)人機(jī)的各部件溫度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)的最大誤差不超過(guò)0.01度，完全滿足無(wú)人飛行器對(duì)溫度采集的要求。
[0029]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置，其特征在于:包括FPGA、繼電器控制電路、報(bào)警電路、電源電路、信號(hào)調(diào)理電路、AD采樣電路、顯示器、顯示控制電路、鍵盤接口電路、狀態(tài)燈指示電路、加熱裝置； 其中FPGA分別與繼電器控制電路、報(bào)警電路、電源電路、AD采樣電路、顯示器、顯示控制電路、鍵盤接口電路、狀態(tài)燈指示電路加熱裝置相連； 所述AD采樣電路還與信號(hào)調(diào)理電路相連； 電源電路通過(guò)FPGA為各個(gè)模塊供電，信號(hào)調(diào)理電路將采集的電壓信號(hào)發(fā)送給AD采樣電路，AD采樣電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送給FPGA進(jìn)行處理，F(xiàn)PGA將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示器顯示，并與鍵盤接口電路設(shè)定的閾值進(jìn)行對(duì)比，如果超出設(shè)定的閾值，F(xiàn)PGA啟動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)繼電器控制電路，啟動(dòng)加熱裝置； 所述信號(hào)調(diào)理電路包括第一至第八電阻和比較器，其中，第一電阻的一端和第二電阻的一端相連并接地，第一電阻的另一端分別和第三電阻的一端、第五電阻的一端相連，第三電阻的另一端和第四電阻的一端相連，第四電阻的另一端分別和第二電阻的另一端、第六電阻的一端相連，第五電阻的另一端分別和第八電阻的一端、比較器的正輸入端相連接，第六電阻的一端分別和第七電阻的一端、比較器的負(fù)輸入端相連接，第八電阻的另一端分別和第七電阻的另一端、比較器的輸出端相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置，其特征在于:還包括放大器，所述信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)放大器與AD采樣電路相連，信號(hào)調(diào)理電路將采集的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大后發(fā)送給AD采樣電路。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置，其特征在于:所述信號(hào)調(diào)理電路采用鉬電阻傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置，其特征在于:所述FPGA的芯片型號(hào)為EP3C40。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于信號(hào)調(diào)理電路的檢測(cè)破冰裝置，其特征在于:AD采樣電路的轉(zhuǎn)換過(guò)程和數(shù)據(jù)采集過(guò)程通過(guò)CS和串行時(shí)鐘SCLK進(jìn)行控制，輸入信號(hào)在CS的下降沿進(jìn)行采樣。
【文檔編號(hào)】B64D15/20GK104443397SQ201410574457
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】徐花, 張靜雅 申請(qǐng)人:蘇州德魯森自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司