[发明专利]通过接口配置电路实现传感器供电、采集、检测的方法

说明书

本发明属于飞机机电系统传感器应用设计领域，是一种集传感器供电、输出信号采集、工作状态检测为一体的传感器使用方法。本发明通过接口配置电路将电压采集电路开关控制电路和上位机构建了一个采集系统，对采集系统的接口配置电路进行配置，实现对传感器的供电开关控制、供电、输出信号采集、实时工作状态检测。本发明通过对采集系统配置，可支持5V～25V供电、电压驱动型、电流驱动型等不同类型传感器的使用需求。

技术领域

本技术是传感器应用设计领域，为实现传感器供电、采集、检测的通用化设计而提出的一种解决方法。

背景技术

飞机机电系统不断向综合化、分布式发展，各类型传感器被用于机上数据的采集与配置。在常规的电路设计中，传感器的供电、传感器输出信号采集、传感器状态检测独立设计，传感器供电范围、传感器驱动类型发生改变时，需要对相应电路进行重新设计，设计周期长、设计成本高，复用性差。

本技术通过接口配置电路将电压采集电路、电流采集电路、开关控制电路和上位机构建了一个采集模块，该采集模块支持传感器供电开关控制、传感器供电电压调节、传感器输出信号采集、传感器短路、断路故障检测，同时具备自身电路BIT，实现了传感器相关电路的集成化、通用化，提升了产品电路级设计的三化水平。

发明内容

本发明的目的是：针对机电系统大量使用的传感器，提供一种集传感器供电、采集、工作状态检测的为一体的使用方法，可通过配置电路适应不同供电范围、不同驱动类型的传感器。

本发明的技术方案：

本发明提供了一种通过接口配置电路实现传感器供电、采集、检测的系统，包括接口配置电路、电压采集电路1、电压采集电路2、开关控制电路和上位机，其中电压采集电路1和电压采集电路2为同构型，传感器按照接口配置逻辑，选择PIN1-PIN5固定管脚完成与接口配置电路的物理连接，接口配置电路设计的内部接口分别与两个电压采集电路和开关控制电路接通，电压采集电路和开关控制电路通过数据总线、控制总线与上位机接通，采集系统的原理设计图如图1所示。

所述的接口配置电路包含PIN1-PIN5配置管脚、继电器、调压电阻R1、采样电阻R2；其中PIN1-PIN5配置管脚对外连接传感器信号，对内连接电压采集电路和开关控制电路。

所述的电压采集电路为单端输入，输入信号经调理电路、多路选择开关、AD转换，最终通过数据线传输给上位机。

所述的开关控制电路由上位机发出指令，经过数据收发器、锁存器、运放电路、继电器电路，输出逻辑为“0”时，将外部输入的两根线断开，输出逻辑为“1”时，将外部输入的两根线接通；开关电路的回采电路经过光耦、数据收发器后通过数据线传给上位机。

所述的上位机根据系统设计，可以是FPGA逻辑实现，也可以是直接连接DSP或处理器模块，主要实现数据的有效性判断、BIT指令发送，开关指令发送功能。

接口配置电路

接口配置电路包含PIN1-PIN5配置管脚、继电器、调压电阻R1、采样电阻R2，具体连线关系如下：

所述PIN1与第一继电器K1常闭触点接通，K1常闭触点另一端串联调压电阻R1后接到28V电源；

所述PIN2一分为二，一根线与继电器K1的常开触点接通，一根线接到电压采集电路1，作为电压采集的单端输入；

所述PIN3与开关控制电路的输出管脚1接通，开关控制电路的输出管脚2与第二继电器K2的常开触点接通；

所述PIN4一分为二，一根线接到电压采集电路2，作为电压采集的单端输入，一根线与第二继电器K2的常闭触点接通；

所述PIN5一分为二，一根线串联采样电阻R2后与地接通，一根线与第二继电器K2的常闭触点接通。