一、概述
集成變換器主要由供電單元,信號(hào)變換單元,阻抗匹配及濾波單元,模數(shù)轉(zhuǎn)換單元,中心控制單元及數(shù)字通訊單元等主要功能單元構(gòu)成。供電單元主要采取降壓、穩(wěn)壓、濾波等技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸入電壓28V轉(zhuǎn)換成采集器電路所需電源+15V、5V、+3.3V電源信號(hào),為各個(gè)單元電路供電;信號(hào)變換單元將三類傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào),便于后續(xù)采集處理;阻抗匹配、濾波單元對(duì)變換器電路單元輸出電壓信號(hào)進(jìn)行阻抗匹配及濾波處理,輸出模擬電壓信號(hào)供模數(shù)轉(zhuǎn)換單元采集;模數(shù)轉(zhuǎn)換單元采用24bit高精度、高速ADC轉(zhuǎn)換芯片,進(jìn)行模擬至數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換,保障采集的響應(yīng)時(shí)間和精度;中心控制單元采用STM32型號(hào)微控制器,控制A/D轉(zhuǎn)換對(duì)傳感器模擬信號(hào)進(jìn)行采集 、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 ,將補(bǔ)償信息數(shù)據(jù)寫入E2PROM芯片保存,并與串行通訊接口對(duì)接;RS422電路采用自帶電源隔離的RS422通訊芯片,提高產(chǎn)品的抗電磁干擾能力,并為提高系統(tǒng)的可靠性。
二、應(yīng)用場景
與運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的傳感器配合,用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)壓力、溫度、轉(zhuǎn)速參數(shù)的測量。
三、型號(hào)及測量范圍
表1 壓力傳感器特性
| 型號(hào) | 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(yīng)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(hào) | 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(duì)應(yīng)的阻值約為110Ω |
表3 轉(zhuǎn)速傳感器特性
| 型號(hào) | 類型 | 量程、齒數(shù) | 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(shù)指標(biāo)(系列共性參數(shù))
| 測量類型及通道:壓力11路、溫度4路、轉(zhuǎn)速1路;
| 測量誤差:優(yōu)于0.5%(不含傳感器誤差);
| 工作電壓:+28V±5VDC,要求內(nèi)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(duì)濕度≤80%時(shí),電源正負(fù)母線與殼體絕緣電阻≥100MΩ/100VDC;
| 輸出采用異步RS422隔離數(shù)字接口,總線驅(qū)動(dòng)芯片為MAX3062E,隔離芯片為ADUM540;
| 通信傳輸格式:波特率115200bps,1個(gè)起始位,8個(gè)數(shù)據(jù)位,1個(gè)奇校驗(yàn)位,1個(gè)停止位;
| 重量≤700克;
| 浮地要求:產(chǎn)品內(nèi)部所有電源浮地,不得與殼地連接;
| 數(shù)據(jù)幀格式:幀周期20ms,每幀共43個(gè)字節(jié)。多字節(jié)參數(shù)(含CRC)先傳送低字節(jié),再傳送高字節(jié)(小端模式),通訊格式見附表1;
| 數(shù)據(jù)傳輸須確保單幀數(shù)據(jù)的完整性,即43個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)必須保證連續(xù)完整;單機(jī)應(yīng)盡量減少數(shù)據(jù)傳輸延時(shí),從采集完成到發(fā)送應(yīng)小于20ms。