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专利名称：用于测试传感器的信号测试仿真装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号测试仿真装置，尤其涉及应用于飞行控制系统中的传感器信号的测试和仿真。
背景技术：
LVDT(Linear Variable Differential Transformer)或 RVDT(Rotary Variable Differential Transformer)传感器以其精度高、性能稳定、易于集成等优点广泛应用于电传飞行控制系统，用于将驾驶舱控制器件的线位移量或角位移量发送给飞控计算机，由飞控计算机进行控制率计算进而控制终端的作动机构对飞机进行实际控制。传感器作为整个飞控系统的输入量，在进行飞控系统功能验证试验和数据分析时至关重要，因此，对于传感器自身的测试就成为一个课题。目前，针对该类传感器本身的测试方法是将传感器信号经过一个专用的信号调理板卡，该板卡会将传感器的两路交流差动信号调理成与传感器位移呈线性关系的直流电压，然后再由AD板卡采集，由此得到传感器的位置信息。然而，一方面，该方法会造成测试系统杂糅，另一方面，信号调理板卡也会引入误差，此外，这种方法采集到的传感器的位移信号不是最原始的传感器输出电压，不能直接进行数据回放(即复现历史试验状态)。

发明内容
为了避免系统杂糅、减小误差以及克服数据回放不方便等诸多不足之处，本发明提出了一种用于传感器的信号测试仿真装置，串联于传感器和飞控计算机之间，其包括上位机、实时处理器、第一模数转换器、第一数模转换器、第二模数转换器和第二数模转换器， 所述实时处理器与所述上位机、所述第一模数转换器、所述第一数模转换器、所述第二模数转换器和所述第二数模转换器分别电连接；其中，所述飞控计算机发出的激励信号依次通过所述第一模数转换器、所述实时处理器和所述第一数模转换器送到所述传感器，并且，所述飞控计算机发出的激励信号依次经过第一模数转换器和所述实时处理器送到所述上位机；相应地，所述传感器的反馈信号依次经过所述第二模数转换器、所述实时处理器和所述第二数模转换器送到所述飞控计算机，并且，所述传感器的反馈信号依次经过所述第二模数转换器和所述实时处理器送到所述上位机。具体地，所述传感器为差动变压式传感器。具体地，所述差动变压式传感器为线位移传感器。更具体地，所述线位移传感器为LVDT传感器。具体地，所述差动变压式传感器为角位移传感器。更具体地，所述角位移传感器为RVDT传感器。本发明提出的信号测试仿真装置不仅能够降低测试装置的复杂性，尽可能减少误差信号的引入从而提高测试精度，而且，该装置采集到的传感器的原始电压信号，可以通过信号仿真功能方便地进行数据回放，最大程度上保证试验数据的原始性和一致性。


图1为本发明的用于传感器的信号测试仿真装置的示意图。
具体实施例方式如图1所示，用于测试传感器1的信号测试仿真装置10，串联于差动变压式传感器 1和飞控计算机2之间，其包括上位机3、实时处理器4、第一模数转换器ADC1、第一数模转换器DAC1、第二模数转换器ADC2和第二数模转换器DAC2，实时处理器4与上位机3、第一模数转换器ADC1、第一数模转换器DAC1、第二模数转换器ADC2和第二数模转换器DAC2分别电连接；其中，飞控计算机2发出的激励信号依次通过第一模数转换器ADC1、实时处理器4 和第一数模转换器DACl送到传感器1，并且，飞控计算机2发出的激励信号依次经过第一模数转换器ADCl和实时处理器4送到上位机3 ；相应地，传感器1的反馈信号依次经过第二模数转换器ADC2、实时处理器4和第二数模转换器DAC2送到飞控计算机2，并且，传感器1 的反馈信号依次经过第二模数转换器ADC2和实时处理器4送到上位机3。其中，在此，传感器为LVDT传感器和/或RVDT传感器。实时处理器可以使用诸如NIPXI-7833R型处理器。 具体地，所述激励信号为模拟电压激励信号。首先，飞控计算机2发出模拟电压激励信号到信号测试装置10中，信号测试装置 10的第一模数转换器ADCl利用两路采集通道采集上述激励信号进而将该激励信号转换成数字信号并发送到实时处理器4。其次，实时处理器4处理后将该数字信号发送给第一数模转换器DAC1，第一数模转换器DACl将数字信号转换为模拟电压信号并通过两路输出通道输出给与信号测试装置10电连接的传感器1。然后，传感器1接收到该激励信号之后，输出与传感器位置相对应的模拟的差动电压反馈信号，其中，反馈信号频率与激励信号频率一致。紧接着，信号测试装置10的第二模数转换器ADC2利用两路通道采集上述反馈信号将其转换成数字信号并发送给实时处理器4，实时处理器4将该数字信号处理后发送给第二数模转换器DAC2，第二数模转换器DAC2再将其转换为模拟电压信号通过两路通道输出给飞控计算机2。同时，实时处理器4可以将采集到的传感器1的反馈信号电压值发送给上位机3。 其中，上位机3至少具有存储单元、计算单元和显示单元，该存储单元优选地为ROM存储器， 其用于存储该电压值，计算单元优选地为计算程序，其根据该电压值以及传感器1的灵敏度系数计算出传感器1的位移，显示单元优选地为显示器，其用于将上述计算结果实时地显示给用户并存储在存储单元中。根据本发明，测试装置10的第一模数转换器ADC1、实时处理器4和第一数模转换器DACl构成了第一测试仿真单元，第二模数转换器2、实时处理器4和第二数模转换器 DAC2构成了第二测试仿真单元。因此，应用本发明的测试装置10，除了需要考虑基本的测试电压范围外，无需完全了解传感器的信号特性，故可以应用于传感器信号的信息不充分的各种测试场合。进一步地，根据本发明，测试装置10可以将存储的传感器1的原始电压信号的历史试验数据通过第二数模转换器DAC2输出给飞控计算机2，实现数据回放功能。也可以模拟真实驾驶舱操纵器件做某些特定操作动作，即，产生模拟传感器1特定运动形式(如正弦、阶跃等)的传感器信号，发送给飞控计算机2，实现信号仿真功能。
上述描述虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些只是对本发明说明性的， 而不是对本发明的限制，任何超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种用于测试传感器的信号测试仿真装置，串联于传感器和飞控计算机之间，其包括上位机、实时处理器、第一模数转换器、第一数模转换器、第二模数转换器和第二数模转换器，所述实时处理器与所述上位机、所述第一模数转换器、所述第一数模转换器、所述第二模数转换器和所述第二数模转换器分别电连接；其中，所述飞控计算机发出的激励信号依次通过所述第一模数转换器、所述实时处理器和所述第一数模转换器送到所述传感器， 相应地，所述传感器的反馈信号依次经过所述第二模数转换器、所述实时处理器和所述第二数模转换器送到所述飞控计算机，并且，所述传感器的反馈信号依次经过所述第二模数转换器和所述实时处理器送到所述上位机。
2.根据权利要求1所述的信号测试仿真装置，其中，所述传感器为线位移传感器。
3.根据权利要求2所述的信号测试仿真装置，其中，所述线位移传感器为LVDT传感器。
4.根据权利要求1所述的信号测试仿真装置，其中，所述传感器为角位移传感器。
5.根据权利要求4所述的信号测试仿真装置，其中，所述角位移传感器为RVDT传感器。
全文摘要
一种用于测试传感器的信号测试仿真装置，串联于传感器和飞控计算机之间，其包括上位机、实时处理器、第一模数转换器、第一数模转换器、第二模数转换器和第二数模转换器；飞控计算机发出的激励信号依次通过第一模数转换器、实时处理器和第一数模转换器送到传感器，传感器的反馈信号依次经过第二模数转换器、实时处理器和第二数模转换器送到飞控计算机，并且，传感器的反馈信号依次经过第二模数转换器和实时处理器送到上位机。应用本装置，不仅能够降低测试装置的复杂性，尽可能减少误差信号的引入，提高测试精度，而且，由该装置采集到的传感器原始电压信号，可以通过信号仿真功能方便地进行数据回放，最大程度上保证试验数据的原始性和一致性。
文档编号G01B21/02GK102338628SQ20111023346
公开日2012年2月1日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者张勇, 李飞, 王兴波, 田剑波, 赵京洲, 陈骐 申请人:中国商用飞机有限责任公司, 中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院