一、概述
集成變換器主要由供電單元,信號變換單元,阻抗匹配及濾波單元,模數轉換單元,中心控制單元及數字通訊單元等主要功能單元構成。供電單元主要采取降壓、穩壓、濾波等技術實現輸入電壓28V轉換成采集器電路所需電源+15V、5V、+3.3V電源信號,為各個單元電路供電;信號變換單元將三類傳感器信號轉換為標準的電壓信號,便于后續采集處理;阻抗匹配、濾波單元對變換器電路單元輸出電壓信號進行阻抗匹配及濾波處理,輸出模擬電壓信號供模數轉換單元采集;模數轉換單元采用24bit高精度、高速ADC轉換芯片,進行模擬至數字信號的轉換,保障采集的響應時間和精度;中心控制單元采用STM32型號微控制器,控制A/D轉換對傳感器模擬信號進行采集 、數據進行處理 ,將補償信息數據寫入E2PROM芯片保存,并與串行通訊接口對接;RS422電路采用自帶電源隔離的RS422通訊芯片,提高產品的抗電磁干擾能力,并為提高系統的可靠性。
二、應用場景
與運載火箭發動機自帶的傳感器配合,用于火箭發動機壓力、溫度、轉速參數的測量。
三、型號及測量范圍
表1 壓力傳感器特性
型號 | 類型 | 供電電壓 | 功耗 | 靈敏度 | 精度 | 輸出電壓 | 橋路電阻 |
DaCY15-5系列 | 濺射薄膜表壓 | (9±0.1)VDC | ≤30mA | 1mV/V; 具值見證明書 | 常溫:±0.5%FS 低溫:±2.0%FS | 零位:0±1mV 滿量:10±3mV | 見合格證 |
DaCY15-4A系列 | 應變式表壓 | (9±0.1)VDC | ≤30mA | 1.6mV/V; 具值見證明書 | 常溫:±0.5%FS | 零位:0±1mV 滿量:15±2mV | 350±8Ω |
表2 溫度傳感器特性
型號 | 類型 | 精度 | 輸出形式 | 量程/℃ | 常溫通路電阻 |
DaCW14-2-115 | Pt100 | B | 三線制 | -180~200 | 25℃對應的阻值約為110Ω |
表3 轉速傳感器特性
型號 | 類型 | 量程、齒數 | 通路電阻 | 輸出電壓 |
B10C811-0 | 磁電式 | 0~12000r/min2齒 | 1900±300Ω | 最小測量需求(1000r/min) 輸出電勢:大于200mV(半峰值) 滿量輸出電勢:不大于2.5V(半峰值) |
四、技術指標(系列共性參數)
| 測量類型及通道:壓力11路、溫度4路、轉速1路;
| 測量誤差:優于0.5%(不含傳感器誤差);
| 工作電壓:+28V±5VDC,要求內部二次電源與一次電源隔離,并能承受40V、不大于1s的電壓沖擊;
| 功耗電流:空載≤0.6A,滿載≤1A;
| 絕緣電阻:溫度25℃±5℃、相對濕度≤80%時,電源正負母線與殼體絕緣電阻≥100MΩ/100VDC;
| 輸出采用異步RS422隔離數字接口,總線驅動芯片為MAX3062E,隔離芯片為ADUM540;
| 通信傳輸格式:波特率115200bps,1個起始位,8個數據位,1個奇校驗位,1個停止位;
| 重量≤700克;
| 浮地要求:產品內部所有電源浮地,不得與殼地連接;
| 數據幀格式:幀周期20ms,每幀共43個字節。多字節參數(含CRC)先傳送低字節,再傳送高字節(小端模式),通訊格式見附表1;
| 數據傳輸須確保單幀數據的完整性,即43個字節數據必須保證連續完整;單機應盡量減少數據傳輸延時,從采集完成到發送應小于20ms。
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