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一种用于直升机舵机位移检测装置及方法与流程

2023-02-07 21:52:05 来源:中国专利 TAG:

技术特征:
1.一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,包括中央控制器mcu、液晶显示屏、低通滤波电路、信号放大电路、ad采集电路和锂电池;锂电池分别给低通滤波电路、信号放大电路、ad采集电路、中央控制器mcu、液晶显示屏供电;信号放大电路将位移传感器输出的小电流信号放大后传输至低通滤波电路,低通滤波电路将信号中高于1khz的杂波信号滤除,然后将干净的位移信号传输至ad采集电路,ad采集电路将模拟信号转换成数字信号传输至中央控制器mcu;中央控制器mcu经过计算后将计算结果显示在液晶显示屏上。2.根据权利要求1所述的一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,信号放大电路包括位移传感器输入接口和以lm358为核心的电流检测及放大电路。3.根据权利要求2所述的一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,lm358的引脚8连接dc 5v,同时连接100nf电容c27到agnd,lm358的引脚4连接agnd,lm358的引脚1连接50kω电阻r25的1脚,同时该连接100ω电阻r27,r25的2脚连接agnd,r272脚连接22nf电容c33的1脚,同时连接三极管t1的基极,c33的2脚连接dc 5v,lm358的引脚2连接三极管t1的发射极,同时连接100ω电阻r26的1脚,r26的2脚连接3kω电阻r31的1脚,同时连接15nf电容c28和c31的相连端,r31的2脚连接agnd;lm358的引脚3连接100kω电阻r15的1脚,同时连接68.1kω电阻r16的1脚,r152脚接agnd,r16的2脚连接c28的2脚,同时接100pf电容c30的1脚,同时与位移传感器输入接口的2脚、3脚、4脚、5脚短接至dc 5v;c30的2脚、c31的2脚与位移传感器输入接口的1脚短接,同时连接至三极管t1的集电极,同时连接10uh电感l10的1脚,l10的2脚连接二极管d8的阳极,d8的阴极作为信号放大电路的输出端连接至低通滤波电路的输入端。4.根据权利要求3所述的一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,三极管t1型号为s9013。5.根据权利要求1所述的一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,低通滤波电路是以lm358为核心搭建截止频率为1khz的低通滤波器,可将1khz以上的杂波信号滤除。6.根据权利要求5所述的一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,lm358的引脚6连接50kω电阻r32的1脚,r322脚连接lm358的引脚7,r32两端并联20pf的电容c34,lm358的引脚6与c34、r32的公共节点连接到3kω电阻r30的1脚,r30的2脚链接到agnd,lm358的引脚7连接1kω电阻r33的1脚,r33另外1脚作为低通滤波电路的输出口连接到ad采集输入端,lm358的引脚5连接20pf电容到agnd,同时引脚5连接100kω电阻r35的1脚,该节点继续连接300kω电阻r34的1脚,r352脚连接二极管d12的阳极,d12的阴极接agnd,r34的2脚连接100nf电容c37,该节点作为低通滤波电路的输入端连接到信号放大电路的输出端,c372脚连接dc 5v。7.根据权利要求1所述的一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,ad采集电路包括16位a/d转换器ltc1864和4.096v的电压基准芯片ref3140。8.根据权利要求7所述的一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,ref3140引脚1连接dc 5v,引脚3连接agnd,引脚2与引脚3之间并联一个100nf电容c36,引脚2同时与ltc1864的引脚1连接;ltc1864引脚1连接100nf电容c42到agnd,引脚2连接10nf电容c2到agnd,同时引脚2连接100ω的电阻r3的1脚,r32脚连接二极管d3的阳极并且连接至低通滤波电路r33的输出引脚,二极管d3的阴极接dc 5v,ltc1864的引脚3与引脚4短接并接入
agnd,ltc1864的引脚5作为ad sdi功能连接stm32l151rc的23引脚,引脚6作为ad sdo功能连接stm32l151rc的22引脚,引脚7作为ad sck功能连接stm32l151rc的21引脚,ltc1864的引脚8连接100nf电容c43到agnd,同时连接dc 5v。9.根据权利要求1所述的一种用于直升机舵机位移测量的装置,其特征在于,中央控制器mcu型号是32位单片机stm32l151rc。10.一种用于直升机舵机位移检测方法,其特征在于,包括如下步骤:1)、将位移传感器使用2个螺钉固定在安装架上面,然后将安装架通过卡口固定在直升机舵机前方的轴体上,使位移传感器测量面中心正对舵机位移面中心,然后使用电缆将位移传感器与舵机位移测量装置连接,打开舵机位移测量装置的电源开关;2)、位移传感器将位移传感器测量面与舵机位移面的距离x转换成频率为0-1khz、电流值为4ma-10ma的交流信号,并将交流信号通过电缆传输至舵机位移测量装置内部的信号放大电路;3)、信号放大电路将频率为0-1khz、电流值为4ma-10ma的交流电流信号转换成频率为0-1khz、电压为10v-20v的交流电压信号,并将交流电压信号及电路中的高频杂波一起传输至低通滤波电路;4)、低通滤波电路将1khz以上的高频杂波滤除,通过1kω的限流电阻r33将频率为0-1khz、电压为10v-20v的交流电压信号转换成频率为0-1khz、电压为2v-5v的交流电压信号,并将该信号传输至ad采集电路;5)、ad采集电路将位移交流电压信号转换成数字信号,并将数字信号传输至中央控制器mcu;6)、中央控制器mcu将数字信号计算得出位移传感器测量面与舵机位移面的距离x,中央处理器mcu将当前时刻计算得到的距离值减去上一时刻计算得到的距离值,若结果为正,则输出舵机位移伸缩极性为正向;若结果为负,则输出舵位移伸缩极性为反向;同时将位移数据和舵机伸缩极性通过串口发送至液晶显示屏,并以文字的形式进行显示。

技术总结
本发明属于直升机航电调试领域,一种用于直升机舵机位移检测装置及方法。包括中央控制器MCU、液晶显示屏、低通滤波电路、信号放大电路、AD采集电路和锂电池;锂电池分别给低通滤波电路、信号放大电路、AD采集电路、中央控制器MCU、液晶显示屏供电。信号放大电路将位移传感器输出的小电流信号放大后传输至低通滤波电路,低通滤波电路将信号中高于1kHz的杂波信号滤除,然后将干净的位移信号传输至AD采集电路,AD采集电路将模拟信号转换成数字信号传输至中央控制器MCU;中央控制器MCU经过计算后将计算结果显示在液晶显示屏上。装置安装方式简单、可靠,检测结果准确、精度较高,装置便携、易于操作、使用。使用。使用。


技术研发人员:高来超 方晓 王春明 黄勇兴 陈铭 王芳
受保护的技术使用者:江西昌河航空工业有限公司
技术研发日:2022.11.10
技术公布日:2023/2/3
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