阅读说明：本技术 一种适合回收与着陆系统多种类型输信号测试的通用接口电路 (Universal interface circuit suitable for testing various types of transmission signals of recovery and landing system ) 是由 杜以强 乔茂永 吕智慧 张莹 裴晓燕 闫云龙 王立武 黎光宇 张显 夏彩云 于 2020-12-11 设计创作，主要内容包括：一种适合回收与着陆系统多种类型输信号测试的通用接口电路。包括信号调理与隔离电路、比较电平设定和比较电路。信号调理电路将回收与着陆系统输出的不同有源、无源、接地等信号统一调理为可被检测的电平。比较电平设定电路在计算机控制下设定需要检测的信号的阈值；比较电路将输出需要检测的信号和阈值之间的比较结果,输出到后端的计算机机系统。本发明采用隔离信号调理、比较阈值动态设定,提高了测试电路的通用性和安全性。(A universal interface circuit suitable for testing multiple types of transmission signals of a recovery and landing system. The circuit comprises a signal conditioning and isolating circuit and a comparison level setting and comparing circuit. The signal conditioning circuit uniformly conditions different active, passive and grounding signals output by the recovery and landing system into detectable levels. The comparison level setting circuit sets a threshold value of a signal to be detected under the control of a computer; the comparison circuit outputs the comparison result between the signal to be detected and the threshold value to a back-end computer system. The invention adopts isolated signal conditioning and dynamic setting of comparison threshold, thereby improving the universality and safety of the test circuit.)

一种适合回收与着陆系统多种类型输信号测试的通用接口 电路

技术领域

本专利属于电子测量接口技术领域，涉及一种适合多种类型输入的通用测试接口电路，特别涉及返回与着陆系统各类状态信号的测试。

背景技术

随着回收与着陆技术发展，特别是以新一代载人飞船为代表的天地往返运载器控制中，大量有源和无源的状态信号被引入到返回系统中，用于系统状态识别，满足这些测试需求需定制不同的接口电路来测量这些信号，进而带来了测试资源浪费和设备通用性不强等问题，设备也不能在不同测试任务之间进行复用。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种适合多种类型输入的测试接口电路，电路采用独立供电、运放隔离、固定增益和比较门限控制等具体方法实现了产品设计，支持对无源开关信号、开关接地信号、高低电压信号等的状态测试。解决了不同状态输出信号使用同一电路测试，提高了设备重用性，同时利用门限可设置，实现对不同幅值信号的识别。

本发明的技术方案如下：一种适合回收与着陆系统多种类型输信号测试的通用接口电路，包括信号调理与隔离电路、比较电平设定和比较电路；信号调理和隔离电路包括接口电源、隔离电源、分压电路、隔离放大器；

无源的输入信号由接口电源供电后送入分压电路，信号降至隔离放大器可用的电平后送至输出端；有源信号直接送入分压电路，降至隔离放大器可用的电平后送至输出端；比较电平设定和比较电路包括增益调整、比较器、电压基准、D/A转换器、逻辑输出；比较电平由电压基准和D/A转换器产生，其输出值由计算机系统根据测试任务和被测的信号设定，当被测信号发生变化后由增益调整输入到比较器与比较电平比较后产生逻辑输出。

令VP、VN和VG为信号输入端口，在进行测量时选择不同组合的两个端口将被测信号接入测试接口电路；无源信号接入VP和VN两点间，由接口电源为其提供偏置电平，经过分压后输入隔离放大器，隔离放大器由与接口电源共地的隔离电源供电；有源信号接入VN和VG两点间，经过分压后输入隔离放大器；每个测量通道据使用独立的接口电源和隔离电源，在不同测量通道之间形成信号隔离；输入信号使用隔离放大器输入到后端电路，将前后端进行电气隔离；比较电平可以根据测试任务进行设定，提供多种测试比较电平。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)本发明适用于返回与着陆系统多种类型输入的状态信号的测试，各类信号均使用相同接口单元，有效减少测试硬件配置需求；

2)测试各通道间、前端和后端电路间均进行了电气隔离，测试过程更安全，避免对被测设备带来潜在危险；

3)比较电平可设置，能在计算机控制下实现输入信号电平的识别，解决多态电平的测试。

附图说明

图1为本发明电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的结构组成和工作原理。

多种类型输入的通用测试接口电路原理图如图1所示。电路包括接口电源1、隔离电源2、分压电路3、隔离放大器4、增益调整5、比较器6、电压基准7、D/A转换器8、逻辑值输出9组成。

工作原理：外部输入开关信号和接地信号由VP和VN两点间输入，将接口电源1提供的电压加载到分压电路3高端，经过分压调整至到隔离运放4输入范围内，经隔离运放4对输入信号完成信号前后端隔离。外部输入的电压信号由VN和VG两点间输入，经分压电路3调整后输入隔离运放4输出。隔离运放4的输出信号至增益调整5输入端，经增益调整后的信号输入到比较器6输入端，与D/A转换器8输出的比较电平进行比较后由逻辑值输出9输出到逻辑处理电路，对状态进行后处理。

分压电阻3将输入的0V～40V电平信号降低到隔离放大器4适合的传输电压后，经过AMC1311B低失调误差和温漂隔离放大器，被测的电平信号与测试设备后端电路隔离，提高了被测产品的安全性。其次，每个电路输入端均使用独立的供电，通道之间完全隔离，可以满足不同被测产品和使用不同参考基准的信号同时接入同一测试设备。

隔离放大器4输出的电平信号经过增益调整运放5将双端信号调整为单端信号，以送入比较器6进行识别。增益调整运放5的增益倍数使用数字控制，放大倍数可在1、2、4、16等档位选择。比较器6的比较电平由D/A产生，这里的比较电平可以预先设置，也可以在输入电平变化后在逻辑电路控制下快速识别电平的阶跃值，解决多电平状态遥测识别问题。

无源信号由VP和VN端输入，由独立的接口电源1供电，将信号调整为电压信号，送入后端电路进行处理。由于接口电源1和隔离电源2只为当前通道前端供电，无源信号在外部的接地等情况无需考虑。同时由于电路带宽较高(设计将带宽控制在可有效识别不大于1MHz的抖动)，可以对触点的机械抖动情况进行识别，用于识别在环境试验中触点抖动情况。

本项发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。