本發(fā)明屬于測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天線倒伏器自動測試裝置。

背景技術(shù)：

通信車、裝甲車等軍用車輛通常配置短波或超短波通信設備，用于與指揮部門或上級部門進行通訊。短波或超短波車載通信設備一般配置鞭狀天線，長度大約3米。車輛在執(zhí)行任務時，天線處于垂直拉伸狀態(tài)；當車輛行進時或過隧道時，考慮到天線高速移動產(chǎn)生機械應力以及高度等因素，天線需處于倒伏狀態(tài)，通常使用天線倒伏器帶動天線倒伏和豎起?，F(xiàn)有的天線倒伏器均為電機驅(qū)動結(jié)構(gòu)，可自動實現(xiàn)天線的倒伏和豎起，使用方便。

天線倒伏器作為通信車或裝甲車等配套組件，屬于工業(yè)級或軍用級產(chǎn)品，在后期維護中需定期對其進行測試，以確保其具有較高的可靠性。但是目前還沒有用于測試天線倒伏器的裝置，僅是通過手動控制方式頻繁切換天線倒伏器倒伏和豎起，無法實時獲得天線倒伏器的電機工作電流；測試過程中若出現(xiàn)過流、電機運轉(zhuǎn)時間過長或機械故障時，無法給出報警和保護措施；測試時間和天線倒伏次數(shù)無法精確定量和顯示，只能靠人工記錄；整個測試過程需手動完成，測試不方便。

現(xiàn)有技術(shù)采用手動控制方式測試天線倒伏器性能及可靠性測試，其存在諸多問題：無法實時測試電機工作電流；可靠性測試測試過程不到位，測試時間和天線倒伏次數(shù)無法精確定量和顯示；同時，未提供了測試過程中，出現(xiàn)過流、電機運轉(zhuǎn)時間過長或機械故障時，給出保護及報警措施。整個測試過程通過人工手動方式完成，缺少自動化操作及測試手段。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種天線倒伏器自動測試裝置，可自動對天線倒伏器進行測試，實時獲得天線倒伏器的電機工作電流，能顯示測試時間和天線倒伏次數(shù)，當天線倒伏器出現(xiàn)故障時能發(fā)出警告。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種天線倒伏器自動測試裝置，包括24v直流電源、用于將24v直流電壓轉(zhuǎn)換為5v直流電壓的dc/dc變換器、單片機、電源開關(guān)電路、電流檢測電路、電機驅(qū)動電路、用于檢測天線倒伏器的電機位置的電機位置檢測電路、用于與天線倒伏器的電機連接的電機接口、鍵盤電路、顯示電路和報警電路；24v直流電源連接dc/dc變換器的輸入端，dc/dc變換器的輸出端連接單片機；24v直流電源依次連接電源開關(guān)電路、電流檢測電路、電機驅(qū)動電路和電機接口，電機位置檢測電路的輸入端連接電機接口，電機位置檢測電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸入端還連接電流檢測電路，單片機的輸出端分別連接電源開關(guān)電路和電機驅(qū)動電路，鍵盤電路連接單片機的輸入端，顯示電路和聲報警電路均連接單片機的輸出端；單片機輸出通斷控制信號給電源開關(guān)電路，電源開關(guān)電路根據(jù)通斷控制信號導通或關(guān)斷，電源開關(guān)電路導通時輸出24v直流電壓，電流檢測電路輸出電流檢測數(shù)據(jù)給單片機，單片機輸出驅(qū)動控制信號給電機驅(qū)動電路，電機驅(qū)動電路根據(jù)驅(qū)動控制信號驅(qū)動連接在電機接口的天線倒伏器的電機，電機位置檢測電路輸出連接在電機接口的天線倒伏器的電機的位置信號給單片機。

進一步，所述電源開關(guān)電路包括pmos管v1、三極管v2、電阻r2、電阻r3、電阻r4和電容c4，pmos管v1的源極連接24v直流電源，pmos管v1的漏極連接電流檢測電路，pmos管v1的柵極與三極管v2、電阻r3和電阻r4組成的開關(guān)驅(qū)動電路的輸出端相連，開關(guān)驅(qū)動電路的輸入端與電阻r2和電容c4組成的積分延遲電路的輸出端連接，積分延遲電路的輸入端與單片機連接。

進一步，所述電流檢測電路包括霍爾線性電流傳感器和濾波電路，霍爾線性電流傳感器的待測輸入端連接電源開關(guān)電路，霍爾線性電流傳感器的待測輸出端連接電機驅(qū)動電路，霍爾線性電流傳感器的檢測結(jié)果輸出端經(jīng)濾波電路連接單片機。

進一步，所述電機驅(qū)動電路包括垂直驅(qū)動電路和水平驅(qū)動電路，垂直驅(qū)動電路與水平驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)相同；垂直驅(qū)動電路包括電阻r6、電阻r7、三極管v3、電阻r8、電阻r9、三極管v4、電阻r10、電阻r11、pmos管v5、電阻r12和pmos管v6，單片機與電阻r6、電阻r7、三極管v3和電阻r8組成的電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與電阻r9、三極管v4、電阻r10、電阻r11和pmos管v5組成的電機正端驅(qū)動電路的輸入端以及電阻r12和pmos管v6組成的電機負端驅(qū)動電路的輸入端相連，電機正端驅(qū)動電路的供電端連接電流檢測電路，電機正端驅(qū)動電路的輸出端和電機負端驅(qū)動電路的輸出端均連接電機接口。

進一步，所述電機位置檢測電路包括垂直檢測電路和水平檢測電路，所述垂直檢測電路和水平檢測電路結(jié)構(gòu)相同，用于將24v電平轉(zhuǎn)換為5v電平；垂直檢測電路包括電阻r38、電阻r39和三極管v19，電機接口與電阻r38、電阻r39和三極管v19組成的電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機相連。

進一步，所述電機接口包括垂直正端輸出接口、垂直負端輸出接口、水平正端輸出接口、水平負端輸出接口、垂直位置輸入接口和水平位置輸入接口，垂直正端輸出接口和垂直負端輸出接口連接垂直驅(qū)動電路的輸出端，水平正端輸出接口和水平負端輸出接口連接水平驅(qū)動電路的輸出端，垂直位置輸入接口連接垂直檢測電路的輸入端，水平位置輸入接口連接水平檢測電路的輸入端。

進一步，所述水平位置輸入接口經(jīng)串聯(lián)的發(fā)光二極管d8和電阻r20接地，垂直位置輸入接口經(jīng)串聯(lián)的發(fā)光二極管d9和電阻r21接地。

進一步，所述電機驅(qū)動電路、電機位置檢測電路和電機接口各有至少兩個。

本發(fā)明具有以下有益效果：(1)本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置采用單片機控制，通過鍵盤電路向單片機輸入測試參數(shù)，單片機控制電機驅(qū)動電路驅(qū)動天線倒伏器的電機進行垂直與水平狀態(tài)的切換，實現(xiàn)天線倒伏器的自動測試；(2)采用電流檢測電路對實時工作電流進行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)傳輸給單片機，一旦出現(xiàn)過流，單片機控制電源開關(guān)電路斷開，切斷電機驅(qū)動電路供電，并控制聲報警電路發(fā)出報警聲；(3)采用電機位置檢測電路檢測天線倒伏器的電機的位置狀態(tài)并將位置狀態(tài)發(fā)送給單片機，若出現(xiàn)機械故障，單片機控制電源開關(guān)電路斷開，切斷電機驅(qū)動電路供電，并控制聲報警電路發(fā)出報警聲；(4)單片機對切換次數(shù)和切換時間進行記錄，并發(fā)送給顯示電路進行顯示。

附圖說明

圖1是本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置的單片機的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置的顯示電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置的電源開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖6是本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置的垂直/水平驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖7是本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置的垂直/水平檢測電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖8是本發(fā)明天線倒伏器自動測試裝置的電機接口的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1所示，一種天線倒伏器自動測試裝置，包括24v直流電源1、用于將24v直流電壓轉(zhuǎn)換成5v直流電壓的dc/dc變換器2、鍵盤電路3、單片機4、電源開關(guān)電路5、電流檢測電路6、電機驅(qū)動電路7、用于檢測天線倒伏器的電機狀態(tài)的電機位置檢測電路8、用于與天線倒伏器的電機連接的電機接口9、顯示電路10和聲報警電路11。24v直流電源1連接dc/dc轉(zhuǎn)換器2，dc/dc轉(zhuǎn)換器2將24v直流電壓轉(zhuǎn)換成5v電壓為單片機4、鍵盤電路3、電流檢測電路6、電機驅(qū)動電路7和電機位置檢測電路8供電。電源開關(guān)電路5的輸入端連接24v直流電源1，輸出端連接電流檢測電路6的待測輸入端，電流檢測電路6的待測輸出端連接電機驅(qū)動電路7。電源開關(guān)電路5的控制端連接單片機4，電流檢測電路6的檢測結(jié)果輸出端連接單片機4。單片機控制電源開關(guān)電路導通或關(guān)斷，電源開關(guān)電路導通時輸出24v直流電壓給電流檢測電路，電流檢測電路的待測輸出端輸出24v電壓給電機驅(qū)動電路，同時電流檢測電路將電流檢測數(shù)據(jù)傳輸給單片機。電機驅(qū)動電路7和電機位置檢測電路8均與電機接口9相連，電機驅(qū)動電路接收單片機的驅(qū)動控制信號，驅(qū)動連接在電機接口的天線倒伏器的電機進行狀態(tài)切換，即使天線處于垂直或水平狀態(tài)的切換，電機位置檢測電路將檢測的天線倒伏器的電機位置信號傳輸給單片機。鍵盤電路、顯示電路和聲報警電路均與單片機連接，鍵盤電路用于輸入測試參數(shù)給單片機，顯示電路用于對單片機輸出的數(shù)據(jù)進行顯示，聲報警電路用于在接收單片機輸出的告警命令后發(fā)出報警聲。

本發(fā)明提出的天線倒伏器自動測試裝置的工作過程如下：

天線倒伏器自動測試裝置的電機接口經(jīng)電纜與天線倒伏器連接，測試裝置啟動后，單片機控制電源開關(guān)電路導通輸出24v直流電壓，經(jīng)電流檢測電路輸送給電機驅(qū)動電路，鍵盤電路輸入測試參數(shù)到單片機，單片機根據(jù)接收到的測試參數(shù)，發(fā)送驅(qū)動控制信號給電機驅(qū)動電路，從而控制天線倒伏器的電機進行垂直和水平位置切換。需要說明的是，使天線處于垂直位置時的電機位置稱為垂直位置，使天線處于水平位置時的電機位置稱為水平位置。電機位置檢測電路檢測天線倒伏器的電機的位置，并將檢測的電機位置信號傳輸給單片機，單片機根據(jù)電機位置信號判斷是否切換成功。電流檢測電路對工作電流進行檢測并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機，若出現(xiàn)過流，單片機控制電源開關(guān)電路關(guān)斷，從而切斷電機驅(qū)動電路供電，同時單片機發(fā)送告警命令給聲報警電路，聲報警電路發(fā)出報警聲。單片機根據(jù)發(fā)送驅(qū)動控制信號給電機驅(qū)動電路直到接收到電機位置檢測電路的電機位置信號，統(tǒng)計切換時間，若切換時間過長，單片機控制電源開關(guān)電路關(guān)斷，從而切斷電機驅(qū)動電路供電，同時單片機發(fā)送告警命令給聲報警電路，聲報警電路發(fā)出報警聲。單片機對切換次數(shù)和切換時間進行記錄，并將記錄數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示電路進行顯示。

圖2至圖8為本發(fā)明具體實施例中各個部分的具體電路圖。

圖2為本具體實施例中的單片機，采用stc12c5a16s2芯片。

圖3為本具體實施例中的顯示電路，采用lcd12864液晶顯示模塊，lcd12864液晶顯示模塊與stc12c5a16s2芯片連接。其中l(wèi)cd12864液晶顯示模塊的引腳20與stc12c5a16s2芯片的引腳10之間通過電阻r49、電阻r50和三極管v23組成的開關(guān)電路連接，由單片機控制液晶顯示模塊的背光電路，起到節(jié)能作用。

圖4為本具體實施例中的電源開關(guān)電路，包括pmos管v1、三極管v2、電阻r2、電阻r3、電阻r4和電容c4，pmos管v1作為開關(guān)，電阻r2和電容c3構(gòu)成積分延遲電路，電阻r3、電阻r4和三極管v2組成開關(guān)驅(qū)動電路。pmos管v1的源極作為電源開關(guān)電路的輸入端連接24v直流電源，pmos管v1的漏極作為電源開關(guān)電路的輸出端連接電流檢測電路，pmos管v1的柵極連接三極管v2的集電極，三極管v2的發(fā)射極接地，三極管v2的基極連接電阻r3的一端，電阻r3的另一端連接三極管v2的集電極，電阻r4的一端連接pmos管v1的柵極，電阻r4的另一端連接pmos管v1的源極，三極管v2的基極分別連接電阻r2的一端和電容c4的一端，電阻r2的另一端連接stc12c5a16s2芯片的引腳41，電容c4的另一端接地。單片機輸出通斷控制信號經(jīng)延時電路和開關(guān)驅(qū)動電路，控制pmos管v1的導通和截止，從而控制電源開關(guān)電路輸出或切斷24v電壓。其中，pmos管v1選用導通電阻為20mω的irf4905，其在大電流工作時功耗小；積分延時電路中r2＝5.1k，c3＝1uf，時間常數(shù)為5.1ms，可防止單片機開機初始化時出現(xiàn)電機驅(qū)動電路供電的現(xiàn)象。

圖5為本具體實施例中的電流檢測電路，包括型號為acs712的霍爾線性電流傳感器，acs712的引腳1和2連接電源開關(guān)電路的pmos管v1的漏極，引腳3和4連接電機驅(qū)動電路的輸入端，引腳7經(jīng)電阻r8和電容c8組成的低通濾波電路連接stc12c5a16s2芯片的引腳40。acs712的引腳1、2和引腳3、4內(nèi)部導通電阻小于2mω，保證電流檢測電路具有相當小的功率，引腳7輸出的電壓為vio＝ki+2.5v,k為靈敏度，i為工作電流，v為工作電壓。

本發(fā)明中電機驅(qū)動電路包括垂直驅(qū)動電路和水平驅(qū)動電路，垂直驅(qū)動電路與水平驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)相同。圖6為本具體實施例中的垂直/水平驅(qū)動電路，包括用于將5v電平轉(zhuǎn)換成24v電平的電平轉(zhuǎn)換電路、電機正端驅(qū)動電路和電機負端驅(qū)動電路。電平轉(zhuǎn)換電路包括電阻r6、電阻r7、電阻r8和三極管v3，電阻r6的一端和電阻r7的一端相連并連接至stc12c5a16s2芯片，電阻r6的另一端連接dc/dc變換器的輸出端，電阻r7的另一端連接三極管v3的基極，三極管v3的集電極經(jīng)電阻r8連接acs712的引腳1和2。電機正端驅(qū)動電路包括電阻r9、三極管v4、電阻r11、電阻r12和pmos管v5，電阻r9的一端連接三極管v3的集電極，電阻r9的另一端連接三極管v4的基極，三極管v4的發(fā)射極接地，三極管v4的集電極連接電阻r11的一端，電阻r11另一端連接pmos管v5的柵極，pmos管v5的源極連接霍爾線性電流傳感器u1的兩個ip-引腳，pmos管v5的漏極作為電機正端驅(qū)動電路的輸出端連接電機接口，電阻r10的一端連接pmos管v5的柵極，電阻r10的另一端連接pmos管v5的源極；電機負端驅(qū)動電路包括電阻r12和pmos管v6，電阻r12的一端與pmos管v6的柵極連接三極管v3的集電極，電阻r12的另一端和pmos管v6的漏極接地，pmos管v6的源極作為負端驅(qū)動電路的輸出端連接電機接口。垂直驅(qū)動電路驅(qū)動天線倒伏器的電機置于垂直位置，水平驅(qū)動電路驅(qū)動天線倒伏器的電機置于水平位置。其中，pmos管v5選用導通電阻為20mω的irf4905和pmos管v6選用導通電阻為8mω的irf3605，工作時功耗小。

本發(fā)明中電機位置檢測電路包括垂直檢測電路和水平檢測電路，垂直檢測電路和水平檢測電路結(jié)構(gòu)相同，用于將24v電平轉(zhuǎn)換成5v電平。圖7為本具體實施例中的垂直/水平檢測電路，包括電阻r38、電阻r39和三極管v19，電阻r38的一端連接電機接口，另一端連接三極管v19的基極，三極管v19的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)電阻r39連接dc/dc變換器的輸出端，三極管v19的集電極連接至stc12c5a16s2芯片。

圖8為本具體實施例中的電機接口，包括垂直正端輸出接口e、垂直負端輸出接口g、水平正端輸出接口c、水平負端輸出接口f、垂直位置輸入接口b和水平位置輸入接口a，垂直正端輸出接口e連接垂直驅(qū)動電路的pmos管v5的漏極，垂直負端輸出接口g連接垂直驅(qū)動電路的pmos管v6的源極，水平正端輸出接口c連接水平驅(qū)動電路的pmos管v5的漏極，水平負端輸出接口f連接水平驅(qū)動電路的pmos管v6的源極，垂直位置輸入接口b連接垂直檢測電路的電阻r38的一端，水平位置輸入接口連接水平檢測電路的電阻r38的一端。水平位置輸入接口a經(jīng)串聯(lián)的發(fā)光二極管d8和電阻r20接地，垂直位置輸入接口b經(jīng)串聯(lián)的發(fā)光二極管d9和電阻r21接地。電機接口連接天線倒伏器，當電機處于垂直狀態(tài)時，發(fā)光二極管d9點亮，垂直檢測電路將位置信號傳輸給單片機，當電機處于水平狀態(tài)時，發(fā)光二極管d8點亮，水平檢測電路將信號傳輸給單片機。

本具體實施例中具有兩組電機組件，分別為m1電機組件和m2電機組件。每組電機組件包括一個垂直驅(qū)動電路、一個水平驅(qū)動電路、一個垂直檢測電路、一個水平檢測電路和一個電機接口，每個電機接口用于連接一個天線倒伏器。本發(fā)明不局限于兩組電機組件，可有兩組以上的電機組件，可同時檢測多個天線倒伏器。