一、概述
集成变换器主要由供电单元,信号变换单元,阻抗匹配及滤波单元,模数转换单元,中心控制单元及数字通讯单元等主要功能单元构成。供电单元主要采取降压、稳压、滤波等技术实现输入电压28V转换成采集器电路所需电源+15V、5V、+3.3V电源信号,为各个单元电路供电;信号变换单元将三类传感器信号转换为标准的电压信号,便于后续采集处理;阻抗匹配、滤波单元对变换器电路单元输出电压信号进行阻抗匹配及滤波处理,输出模拟电压信号供模数转换单元采集;模数转换单元采用24bit高精度、高速ADC转换芯片,进行模拟至数字信号的转换,保障采集的响应时间和精度;中心控制单元采用STM32型号微控制器,控制A/D转换对传感器模拟信号进行采集 、数据进行处理 ,将补偿信息数据写入E2PROM芯片保存,并与串行通讯接口对接;RS422电路采用自带电源隔离的RS422通讯芯片,提高产品的抗电磁干扰能力,并为提高系统的可靠性。
二、应用场景
与运载火箭发动机自带的传感器配合,用于火箭发动机压力、温度、转速参数的测量。
三、型号及测量范围
表1 压力传感器特性
型号 | 类型 | 供电电压 | 功耗 | 灵敏度 | 精度 | 输出电压 | 桥路电阻 |
DaCY15-5系列 | 溅射薄膜表压 | (9±0.1)VDC | ≤30mA | 1mV/V; 具值见证明书 | 常温:±0.5%FS 低温:±2.0%FS | 零位:0±1mV 满量:10±3mV | 见合格证 |
DaCY15-4A系列 | 应变式表压 | (9±0.1)VDC | ≤30mA | 1.6mV/V; 具值见证明书 | 常温:±0.5%FS | 零位:0±1mV 满量:15±2mV | 350±8Ω |
表2 温度传感器特性
型号 | 类型 | 精度 | 输出形式 | 量程/℃ | 常温通路电阻 |
DaCW14-2-115 | Pt100 | B | 三线制 | -180~200 | 25℃对应的阻值约为110Ω |
表3 转速传感器特性
型号 | 类型 | 量程、齿数 | 通路电阻 | 输出电压 |
B10C811-0 | 磁电式 | 0~12000r/min2齿 | 1900±300Ω | 最小测量需求(1000r/min) 输出电势:大于200mV(半峰值) 满量输出电势:不大于2.5V(半峰值) |
四、技术指标(系列共性参数)
| 测量类型及通道:压力11路、温度4路、转速1路;
| 测量误差:优于0.5%(不含传感器误差);
| 工作电压:+28V±5VDC,要求内部二次电源与一次电源隔离,并能承受40V、不大于1s的电压冲击;
| 功耗电流:空载≤0.6A,满载≤1A;
| 绝缘电阻:温度25℃±5℃、相对湿度≤80%时,电源正负母线与壳体绝缘电阻≥100MΩ/100VDC;
| 输出采用异步RS422隔离数字接口,总线驱动芯片为MAX3062E,隔离芯片为ADUM540;
| 通信传输格式:波特率115200bps,1个起始位,8个数据位,1个奇校验位,1个停止位;
| 重量≤700克;
| 浮地要求:产品内部所有电源浮地,不得与壳地连接;
| 数据帧格式:帧周期20ms,每帧共43个字节。多字节参数(含CRC)先传送低字节,再传送高字节(小端模式),通讯格式见附表1;
| 数据传输须确保单帧数据的完整性,即43个字节数据必须保证连续完整;单机应尽量减少数据传输延时,从采集完成到发送应小于20ms。
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