[實(shí)用新型]恒流源模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720694746.6
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN206906009U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王歡;張鵬;李金穎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科榮達(dá)航空設(shè)備科技有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所11255
• 代理人: 毛燕生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種恒流源模塊，具體地涉及飛機(jī)燃滑油附件測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及伺服閥、活門等測試裝置。

背景技術(shù)

飛機(jī)上很多燃滑油附件，比如伺服閥、活門等的作動都需要恒流源來驅(qū)動，目前市場上存在較多成熟的PCI或PXI型恒流源板卡，但價格昂貴、實(shí)時性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題，基于FPGA嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的恒流源模塊，可靠性以及實(shí)時性較高，能夠給伺服閥、活門等附件提供精準(zhǔn)的電流源。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種恒流源模塊，該恒流源模塊包括FPGA嵌入式系統(tǒng)、CPLD、AD/DA轉(zhuǎn)換器、CCS電路、I/O連接器、電源模塊和EEPROM，F(xiàn)PGA嵌入式系統(tǒng)用于通過 SPI協(xié)議將電流輸出信息傳遞給模塊內(nèi)的CPLD，所述CPLD用于將電流信息轉(zhuǎn)化為電壓信息并通過SPI協(xié)議將電壓信息傳遞給DA芯片，DA芯片輸出電壓為 0-10V，所述CCS電路用于將所述電壓信息轉(zhuǎn)化為所需的電流，AD芯片用于通過采集輸出端采樣電阻兩端的電壓值來獲取輸出電流值，并通過SPI協(xié)議將電流值傳遞給CPLD，所述EEPROM存有模塊的標(biāo)定數(shù)據(jù)，其用于通過SPI協(xié)議將標(biāo)定數(shù)據(jù)傳遞給CPLD，所述I/O連接器引入24V直流電，其用于輸出調(diào)節(jié)后的電流，所述電源模塊用于將引入的24V直流電轉(zhuǎn)化為CCS電路以及AD、DA芯片所需的電源。

附圖說明

為了更容易理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案和有益的技術(shù)效果，通過參照在附圖中示出的本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式來對本申請進(jìn)行詳細(xì)的描述。該附圖僅繪出了本申請的典型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本申請的保護(hù)范圍的限制，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施方式的恒流源模塊的結(jié)構(gòu)組成框圖。

圖2是±100mA恒流源電路仿真圖。

圖3是±300mA恒流源電路仿真圖。

圖4是為±1A恒流源電路仿真圖。

具體實(shí)施方式

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施方式的恒流源模塊的結(jié)構(gòu)組成框圖。該恒流源模塊包括FPGA嵌入式系統(tǒng)、CPLD、AD/DA轉(zhuǎn)換器、CCS電路、I/O連接器、電源模塊和EEPROM。上層FPGA嵌入式系統(tǒng)通過SPI協(xié)議將電流輸出信息傳遞給模塊內(nèi)的CPLD，CPLD通過運(yùn)算將電流信息轉(zhuǎn)化為電壓信息，然后通過SPI協(xié)議傳遞給DA芯片，DA芯片輸出0-10V電壓，CCS恒流源電路將電壓轉(zhuǎn)化為所需的電流，AD芯片再通過采集輸出端采樣電阻兩端的電壓值來獲取輸出電流值，然后通過SPI協(xié)議傳遞給CPLD，CPLD通過比較設(shè)定值以及反饋值，然后進(jìn)行PID 運(yùn)算得到新的輸出值。EEPROM存有模塊的標(biāo)定數(shù)據(jù)，其通過SPI協(xié)議將標(biāo)定數(shù)據(jù)傳遞給CPLD，CPLD根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)對設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整使得輸出精度達(dá)到要求。 I/O連接器引入24V直流電，輸出調(diào)節(jié)后的電流。引入的24V直流電經(jīng)過電源模塊轉(zhuǎn)化為CCS電路以及AD、DA芯片所需的電源。

圖2-圖4分別為±100mA、±300mA和±1A恒流源電路仿真圖。本實(shí)用新型提供了±100mA、±300mA以及±1A恒流源電路的解決方案，不同的恒流源電路可滿足不同的范圍輸出要求，并可以通過改變電阻的阻值自定義輸出范圍。

根據(jù)圖2可列出以下關(guān)系式：

其中R₂＝R₃＝R₄＝R₆＝10kΩ，R₁₀＝18kΩ，R₁₁＝2kΩ，帶入式(2-1)、(2-2)、 (2-3)、(2-4)可得式(2-5)。

其中：輸入信號Uo為板卡上AO接口輸出的±10V電壓信號。R1＝10Ω，所以輸出電流只與輸入電壓有關(guān)，范圍為±100mA。

根據(jù)圖3可列出以下關(guān)系式：

其中R₃＝R₄＝R₁₂＝10kΩ，R₂＝R₆＝30kΩ，R₁₀＝18kΩ，R₁₁＝2kΩ，R₁₃＝20kΩ，帶入式(2-6)、(2-7)、(2-8)、(2-9)、(2-10)可得式(2-11)。