檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)外接口電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)外接口電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:對(duì)外接口電路是發(fā)射機(jī)與外部軟硬件系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行信息交互的橋梁和窗口,是實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)控不可或缺的重要組成部分。本文以XAM-10A型中波廣播發(fā)射機(jī)為例探討了其監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)對(duì)外接口電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,根據(jù)發(fā)射機(jī)涉及的狀態(tài)參量和指令信息的對(duì)外輸入/輸出特性類(lèi)型,完成了對(duì)外接口電路關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)和解析,該設(shè)計(jì)方法可以作為相關(guān)機(jī)型監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)對(duì)外接口電路設(shè)計(jì)的參考。

關(guān)鍵詞:對(duì)外接口電路；輸入/輸出；外部連鎖；監(jiān)測(cè)控制

1引言

近年來(lái),隨著廣播電視監(jiān)管要求的提高和監(jiān)測(cè)技術(shù)的迅猛發(fā)展,無(wú)論是發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)者還是使用者,均希望建立一套全自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)使得發(fā)射機(jī)的操控和監(jiān)測(cè)變得更加友好方便和智能高效,而對(duì)外接口電路正是實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)控不可或缺的重要組成部分。對(duì)外接口電路是發(fā)射機(jī)與外部軟硬件系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行信息交互的橋梁和窗口。發(fā)射機(jī)有著許許多多需要與外部軟硬件系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行交互的狀態(tài)參量和指令信息,如發(fā)射機(jī)的各類(lèi)技術(shù)狀態(tài)參數(shù)、故障告警信息、本地或遠(yuǎn)程操作控制指令等等均是通過(guò)對(duì)外接口電路與外部控制或監(jiān)測(cè)設(shè)備間進(jìn)行交互的。對(duì)外接口電路設(shè)計(jì)的好壞,直接關(guān)系著發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行,因此在發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造中有著重要的意義,本文以XAM-10A型中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)升級(jí)改造為例,對(duì)其對(duì)外接口電路的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)解析。

2XAM-10A型中波廣播發(fā)射機(jī)的監(jiān)測(cè)控制信號(hào)參量的類(lèi)型

XAM-10A型中波廣播發(fā)射機(jī)是目前國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的中波10KW數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī),其是在美國(guó)哈里斯公司(HARRIS)的DX-10系列發(fā)射機(jī)的基礎(chǔ)上研制改進(jìn)而來(lái)的,該機(jī)型采用循環(huán)調(diào)制技術(shù),克服了以往各種模擬調(diào)制難以避免的非線性失真,發(fā)射效率高,有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和電聲技術(shù)指標(biāo),設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,適合自動(dòng)監(jiān)控和自動(dòng)運(yùn)行模式。XAM-10A型中波廣播發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)控制的狀態(tài)信息參量根據(jù)輸入輸出的功能特性主要可以分為七類(lèi),我們?cè)谶@里分別以A、B、C、D、E、F、G類(lèi)來(lái)表示,下面我們分別介紹各類(lèi)的主要參量。A類(lèi):主要為發(fā)射機(jī)狀態(tài)參量的顯示輸出,用于遠(yuǎn)程遙控顯示。A類(lèi)中主要是發(fā)射機(jī)各類(lèi)故障/錯(cuò)誤的指示、電纜聯(lián)鎖和控制狀態(tài)的指示等,一共定義了36個(gè)狀態(tài)參量的輸入輸出特性,具體如表1所示。B類(lèi):用于完成指令輸入,主要為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程(遙控)設(shè)備對(duì)發(fā)射機(jī)的操作和控制而需要的操作和控制指令輸入,B類(lèi)中主要是發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)指令的輸入(含高功率、中功率和低功率)、關(guān)機(jī)/關(guān)功放指令的輸入、升/降功率指令的輸入、駐波遙控自測(cè)指令輸入和復(fù)位指令輸入等,共定義了18個(gè)指令狀態(tài)參量的輸入輸出特性,具體如表2所示。C類(lèi)-G類(lèi)共定義了15個(gè)狀態(tài)參量,其中:C類(lèi)、D類(lèi)、G類(lèi)分別為±22VDC、±8VDC和±15VDC模擬電壓參量,用于給監(jiān)視器和外部設(shè)備供電的遙控測(cè)量。E類(lèi)為正向功率、反射功率、供電電流、主整電壓、射頻激勵(lì)、帶通濾波器駐波和天線駐波等其它模擬量的測(cè)量和輸出,供遙控儀表測(cè)量。

3關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)與解析

對(duì)外接口電路主要實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的各類(lèi)技術(shù)狀態(tài)參數(shù)、故障告警信息、本地或遠(yuǎn)程操作控制指令等狀態(tài)參量和指令信息與外部控制或監(jiān)測(cè)設(shè)備間的交互,對(duì)外接口電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是完成前述A、B、C、D、E、F、G類(lèi)七種類(lèi)型狀態(tài)參量輸入輸出電路的設(shè)計(jì),這里就對(duì)外接口電路的幾個(gè)關(guān)鍵電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和解析。

3.1A類(lèi)電路的設(shè)計(jì)解析

A類(lèi)電路用于給遙控設(shè)備輸出各種狀態(tài)顯示電平,輸出低電平(L)時(shí),表示故障,高電平(H)時(shí)則表示正常,其設(shè)計(jì)電路如圖1所示,晶體管V采用截止電壓為40V,最大電流為100mA直流,最大損耗功率為300mW的晶體管,晶體管V構(gòu)成反相器,當(dāng)輸入低電平時(shí),V截止,輸出則為高電平,這個(gè)高電平值由外部電路確定。當(dāng)輸入為高電平時(shí),V飽和導(dǎo)通,飽和電流由外部電路提供。+22VDC、VD1和VD2,用于防止輸出端出現(xiàn)高負(fù)壓。R1取350Ω,R2取27Ω,電容器C1(取0.1μF/50V)用于旁路高頻電流,濾除信號(hào)中的高頻噪聲和雜波。

3.2B類(lèi)電路的設(shè)計(jì)解析

B類(lèi)電路用于將有關(guān)的遙控指令輸入到發(fā)射機(jī)本機(jī)控制系統(tǒng),達(dá)到遙控操作發(fā)射機(jī)的目的,其設(shè)計(jì)電路形式如圖2所示,D為光電隔離器,達(dá)到既有效傳輸操作指令,又能阻隔干擾信號(hào)的目的。電容器C2、C3(均取0.1μF/50V)為高頻旁路電容,用于濾除信號(hào)中的高頻噪聲和雜波,二極管VD3用于快速抑制瞬變電壓,以免對(duì)外部設(shè)備造成損害,電路中4個(gè)電阻R3、R4、R5、R6均采用91Ω電阻。當(dāng)外部輸入為高電平時(shí),光電隔離器D導(dǎo)通,兩輸出腳是導(dǎo)通(等電位),當(dāng)外部輸入為低電平時(shí),光電隔離器D截止,兩輸出腳處于開(kāi)路狀態(tài)。

3.3C類(lèi)和D類(lèi)電路設(shè)計(jì)解析

C類(lèi)電路為±22VDC監(jiān)視輸出電路,該電路將±22VDC取樣后用于遙控測(cè)量,D類(lèi)電路與C類(lèi)電路完全相同,指示檢測(cè)對(duì)象為±8VDC。其電路形式如圖3所示。電路中C4采用0.1μF/50V的高頻旁路電容,在C類(lèi)電路中,R7取10KΩ,R8取1.82KΩ,其開(kāi)路電壓為±5.4VDC,在D類(lèi)電路中,R7取2.74KΩ,R8取2KΩ,其開(kāi)路電壓為±3.4VDC。

3.4E類(lèi)電路設(shè)計(jì)解析

E類(lèi)電路為模擬量輸出電路,其輸出的模擬信號(hào)供遙控測(cè)量。其電路形式如圖4所示,運(yùn)放器N1組成電壓跟隨器,由于模擬信號(hào)輸入到同相端,其輸出量的變化與輸入完全相同,其最大值不超過(guò)3.4V,二極管VD5及電容C6(取0.1μF/50V)構(gòu)成保護(hù)電路,用于對(duì)外部設(shè)備的保護(hù),電路中4個(gè)電阻R9、R10、R11、R12均采用1KΩ電阻。

3.5G類(lèi)電路設(shè)計(jì)解析

G類(lèi)電路為三端穩(wěn)壓電路,用于給外部設(shè)備供電,供電電壓為±15VDC,電流為175mA,如圖5所示,N2為三端穩(wěn)壓塊7915,與其它穩(wěn)壓電路不同的是輸出端接有二極管VD6,VD6在此用于抑制瞬變電壓,電容器C7采用0.47μF/100V、C8采用1μF/100V的高頻旁路電容,用于濾除信號(hào)中的高頻噪聲和雜波,R13采用35Ω的電阻。

3.6F類(lèi)電路設(shè)計(jì)解析

F類(lèi)電路為外部聯(lián)鎖電路,提供兩個(gè)外部聯(lián)鎖的接線端子。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)外接口電路設(shè)計(jì)除了要根據(jù)發(fā)射機(jī)與外部系統(tǒng)設(shè)備交互信息的參量類(lèi)型,逐個(gè)完成七種類(lèi)型對(duì)應(yīng)狀態(tài)及指令參量的輸入輸出電路設(shè)計(jì)外,在對(duì)外接口電路的設(shè)計(jì)中還需考慮發(fā)射機(jī)電磁兼容性能和高頻干擾的影響,靈活運(yùn)用屏蔽、濾波和接地等技術(shù)措施,減少傳導(dǎo)干擾和輻射干擾,以保證兩者之間信息交互的穩(wěn)定性和可靠性。此外對(duì)外接口電路的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮電路和外部設(shè)備的電源接入方式,并為發(fā)射機(jī)和外部信號(hào)之間提供隔離和保護(hù),同時(shí)為外部電纜的瞬態(tài)電壓或意外不適當(dāng)?shù)碾妷禾峁┍Ｗo(hù)。對(duì)外接口電路是實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)控不可或缺的重要組成部分,本文雖是以XAM-10A型中波廣播發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)為對(duì)象介紹和解析其對(duì)外接口電路的設(shè)計(jì)方法,其他類(lèi)型中波廣播發(fā)射機(jī)盡管操作方式、故障種類(lèi)和狀態(tài)參量不盡相同,但其對(duì)外接口電路的設(shè)計(jì)方法和原理是基本一致的,因此在其他機(jī)型的對(duì)外接口電路設(shè)計(jì)中也可以進(jìn)行參考。

作者：周欣國(guó) 單位：國(guó)家廣播電視總局