[发明专利]一种离散量、模拟量归一化采集电路及方法

说明书

本发明属于机载离散量、模拟量采集技术领域，尤其涉及一种离散量、模拟量归一化采集电路及方法。一种离散量、模拟量归一化采集电路，所述电路包括：信号配置单元、开关矩阵1、开关矩阵2、四选一开关、量程配置单元、A/D转换器和逻辑控制单元。所述信号配置单元分别与开关矩阵1和开关矩阵2连接；所述四选一开关分别与开关矩阵1、开关矩阵2和量程配置单元连接、所述A/D转换器分别与量程配置单元和逻辑控制单元连接。本发明中，系统离散量输入、模拟量输入复用一套转换通路，通过电压采集方法实现离散量输入采集，具备体积小、功耗低、重量轻的特点；同时，系统具备完备的接口防护功能和BIT机制，故障定位准确、隔离率高，可靠性高。

技术领域

本发明属于机载离散量、模拟量采集技术领域，尤其涉及一种离散量、模拟量归一化采集电路及方法。

背景技术

飞机机电系统中通常需要几十到几百路离散量和模拟量输入，用于实现传感器状态采集或精确控制。飞机离散量输入一般指28V/开离散量输入和地/开离散量输入，其采集原理为每一路离散量输入需配置转换通路，而每个通路均需使用电路处理将28V航空电源、开路状态和接地状态转换为TTL电平，供计算机采集使用；飞机模拟量输入同样需配置转换通路，每个通路均需配置信号调理电路将输入配置为标准的电压输入，供A/D转换芯片使用。在转换通路较多时，占用大量的板面积，同时在重量、体积、成本、功耗上耗费较大，极大地降低了系统可靠性和实现成本。随着机电系统的发展，系统对离散量、模拟量输入通道数量需求急剧增加，传统的解决方法已很难满足要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，实现离散量、模拟量归一化设计，以减小采集电路体积，降低功耗，提高采集精度并实现灵活配置。

为此本发明提供一种离散量、模拟量归一化采集电路，其特征在于，所述电路包括：信号配置单元、开关矩阵1、开关矩阵2、四选一开关、量程配置单元、A/D转换器和逻辑控制单元。所述信号配置单元分别与开关矩阵1和开关矩阵2连接；所述四选一开关分别与开关矩阵1、开关矩阵2和量程配置单元连接、所述A/D转换器分别与量程配置单元和逻辑控制单元连接。

所述信号配置单元用于实现信号输入类型配置，所述输入信号类型包括28V/开离散量输入、地/开离散量输入和模拟量输入；

所述开关矩阵1用于实现信号正常输入通道切换；

所述开关矩阵2用于实现信号BIT输入通道切换；

所述四选一开关用于实现信号正常输入、BIT输入和系统误差校正通道切换；

所述量程配置单元用于实现信号量程范围配置；

所述A/D转换器用于实现将模拟电压转化为数字信号，所述A/D转换器选用高速A/D转换芯片；

所述逻辑控制单元用于实现系统逻辑运算。

进一步，所述信号配置单元还配置接口闪电防护功能，用于接口保护。

进一步，所述四选一开关其输入还包括电压基准源和模拟信号地，用于四选一开关及后级电路BIT判断和系统误差校正。

本发明还提供一种离散量、模拟量归一化采集方法，其特征在于，所述采集步骤如下：

步骤1逻辑控制单元依据软件配置信息，配置信号配置单元和量程配置单元；

步骤2四选一开关的输入通道切换为模拟地，用于采集系统地线误差修正；

步骤3四选一开关的输入通道切换为基准电压源，将采集结果与标准电源电压比较，用于采集系统偏置误差修正和四选一开关及后级电路BIT故障逻辑判断；

步骤4开关矩阵1使能有效，开关矩阵2使能禁止，采集输入信号，进行正常采集功能；