本發(fā)明涉及航空測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，是一種保障產(chǎn)品與檢測(cè)設(shè)備交聯(lián)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)安全，并及時(shí)定位故障的裝置，具體為一種電通道短路報(bào)警裝置。

背景技術(shù)：

航空控制類產(chǎn)品的控制信號(hào)回路較多，且開關(guān)量信號(hào)比例較大。在產(chǎn)品與檢測(cè)設(shè)備交聯(lián)時(shí)，存在多種導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生意外短路故障的風(fēng)險(xiǎn)，短路不但影響工作現(xiàn)場(chǎng)安全，而且會(huì)造成科研進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)的損失。

以往在測(cè)試過(guò)程中，通常采用將自恢復(fù)熔斷器件安裝到檢測(cè)設(shè)備的電子模塊中的方式，利用其過(guò)流發(fā)熱產(chǎn)生電流阻斷的效應(yīng)，達(dá)到短路保護(hù)目的。該方法可以保障測(cè)試、調(diào)試安全性，但是其存在以下不足之處：由于自恢復(fù)熔斷器本身存在一定阻抗(約0.5-5歐姆)，器件串聯(lián)在測(cè)試通道中，存在對(duì)測(cè)試精度和指標(biāo)產(chǎn)生影響的可能；對(duì)于故障定位的幫助有限，很多情況下需要測(cè)試人員利用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行推理判斷，并進(jìn)行驗(yàn)證才能定位故障通道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：綜合發(fā)熱阻斷、位置感知和巡檢報(bào)警三個(gè)環(huán)節(jié)，在短路故障發(fā)生后，及時(shí)保護(hù)短路通道，并上報(bào)故障發(fā)生的具體位置。能夠保障電子產(chǎn)品測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的安全性；及時(shí)警示并智能定位短路故障發(fā)生點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種電通道短路報(bào)警裝置，其特征在于：包括若干組保護(hù)敏感集成模塊、報(bào)警指示電路；

所述保護(hù)敏感集成模塊由自恢復(fù)熔斷器與熱敏電阻通過(guò)導(dǎo)熱材料集成封裝組成，自恢復(fù)熔斷器與熱敏電阻相互貼合；

所述自恢復(fù)熔斷器能夠接入測(cè)試設(shè)備與待測(cè)產(chǎn)品之間的某一測(cè)試通道中；所述熱敏電阻處于報(bào)警指示電路中；所述報(bào)警指示電路能夠根據(jù)熱敏電阻的阻值變化，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)輸出和故障通道定位。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種電通道短路報(bào)警裝置，其特征在于：所述報(bào)警指示電路采用發(fā)光器件與熱敏電阻串聯(lián)，報(bào)警指示電路能夠根據(jù)熱敏電阻的阻值變化，實(shí)現(xiàn)指示燈亮度發(fā)生變化。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種電通道短路報(bào)警裝置，其特征在于：所述報(bào)警指示電路采用單片機(jī)依次采集各個(gè)測(cè)試通道中熱敏電阻的電壓，并與門限值進(jìn)行比較，得到各個(gè)測(cè)試通道的通道狀態(tài)，并報(bào)給上位機(jī)。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種電通道短路報(bào)警裝置，其特征在于：所述導(dǎo)熱材料采用導(dǎo)熱硅膠材料。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種電通道短路報(bào)警裝置，其特征在于：采取可拆卸適配器形式，在測(cè)試設(shè)備與待測(cè)產(chǎn)品交聯(lián)初期，將報(bào)警裝置安裝至待測(cè)產(chǎn)品與檢測(cè)設(shè)備中間，待完成接口互聯(lián)安全的確認(rèn)后，將報(bào)警裝置撤除。

有益效果

根據(jù)上述技術(shù)方案可以看出，采用本發(fā)明能夠保障電子產(chǎn)品調(diào)試、測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的安全性，避免短路引起的各種損失；另一方面，可以及時(shí)警示并智能定位短路故障發(fā)生點(diǎn)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1：電通道短路報(bào)警工作原理圖；

圖2：測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)短路報(bào)警連接圖；

圖3：多路采集熱敏電阻分壓原理圖；

圖4：報(bào)警電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

自恢復(fù)熔斷器具備靈敏的溫度——阻抗相關(guān)性，即高溫高阻、低溫低阻特性。在常溫情況下，自恢復(fù)熔斷器保持低阻抗特征，當(dāng)測(cè)試通道中的電流值超過(guò)設(shè)計(jì)的保護(hù)閾值時(shí)，會(huì)有較大的電流通過(guò)自恢復(fù)熔斷器，產(chǎn)生熱量，此時(shí)器件高溫高阻特性將會(huì)快速阻斷電流；在短路解除后，隨著溫度下降，自恢復(fù)熔斷器的阻值將恢復(fù)到低阻狀態(tài)。

以往在測(cè)試過(guò)程中，通常采用將自恢復(fù)熔斷器件安裝到檢測(cè)設(shè)備的電子模塊中的方式，利用其過(guò)流發(fā)熱產(chǎn)生電流阻斷的效應(yīng)，達(dá)到短路保護(hù)目的。該方法可以保障測(cè)試、調(diào)試安全性，但是其存在以下不足之處：由于自恢復(fù)熔斷器本身存在一定阻抗(約0.5-5歐姆)，器件串聯(lián)在測(cè)試通道中，存在對(duì)測(cè)試精度和指標(biāo)產(chǎn)生影響的可能；對(duì)于故障定位的幫助有限，很多情況下需要測(cè)試人員利用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行推理判斷，并進(jìn)行驗(yàn)證才能定位故障通道。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明將自恢復(fù)熔斷器與熱敏電阻集成封裝在一起，在自恢復(fù)熔斷器溫度變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量，引發(fā)熱敏電阻的阻值變化，導(dǎo)致串聯(lián)在檢測(cè)回路的外部指示燈亮度發(fā)生變化，同時(shí)，利用智能巡檢電路對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)故障通道的定位，其巡檢/報(bào)警數(shù)據(jù)也可通過(guò)總線傳輸，完成報(bào)警和指示，工作原理圖如圖1所示。

基于上述原理，本實(shí)施例中的電通道短路報(bào)警裝置，包括若干組保護(hù)敏感集成模塊、報(bào)警指示電路；所述保護(hù)敏感集成模塊由自恢復(fù)熔斷器與熱敏電阻通過(guò)導(dǎo)熱硅膠材料集成封裝組成，自恢復(fù)熔斷器與熱敏電阻相互貼合；所述自恢復(fù)熔斷器能夠接入測(cè)試設(shè)備與待測(cè)產(chǎn)品之間的某一測(cè)試通道中；所述熱敏電阻處于報(bào)警指示電路中；所述報(bào)警指示電路能夠根據(jù)熱敏電阻的阻值變化，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)輸出和故障通道定位。

本發(fā)明采取可拆卸適配器形式，使其作為一種保障測(cè)試安全的裝置。在測(cè)試設(shè)備與待測(cè)產(chǎn)品交聯(lián)初期，將適配器安裝至待測(cè)產(chǎn)品與檢測(cè)設(shè)備中間，待完成接口互聯(lián)安全的確認(rèn)后，可以將其撤除，以消除保護(hù)電路對(duì)測(cè)試回路可能產(chǎn)生的影響，連接示意圖如圖2所示。

本發(fā)明提供了指示燈和通訊總線兩種定位故障的方法，可供現(xiàn)場(chǎng)靈活采用。

把同型號(hào)、同規(guī)格的熱敏電阻Rn與自恢復(fù)熔斷器貼合封裝后排成一個(gè)陣列，熱敏電阻的阻值V就是其中：V_cc為一個(gè)常量電壓值；Rn為熱敏電阻的阻值；R為與熱敏電阻組成分壓電路的電阻值；V_Rn為熱敏電阻上的分壓電壓值。

熱敏電阻采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)某一通道短路時(shí)，自恢復(fù)熔斷器產(chǎn)生熱量，使熱敏電阻溫度升高，熱敏電阻的阻值變小，從而使熱敏電阻上的分壓V_Rn發(fā)生變化，運(yùn)用單片機(jī)控制多路模擬開關(guān)的選通，從上到下依次采集陣列中各個(gè)測(cè)試通道的熱敏電阻上的電壓。在單片機(jī)內(nèi)把熱敏電阻陣列的熱敏電阻上采集來(lái)的電壓V_Rn值逐個(gè)與預(yù)先設(shè)計(jì)好的門限電壓值相比較。當(dāng)小于或等于門限值時(shí)結(jié)果等于0，大于門限值時(shí)結(jié)果為1，比較一輪完成后，將各通道狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)RS232總線上傳到上位機(jī)。然后又重新從陣列的起始端重新開始掃描，如此反復(fù)的采集、比較得出各通道的狀態(tài)是否正常。

報(bào)警電路結(jié)構(gòu)圖如圖4所示：

熱感應(yīng)電路部分由統(tǒng)一規(guī)格與型號(hào)的熱敏電阻和電阻連接起來(lái)的電路，主要完成對(duì)自恢復(fù)熔斷器溫度的感應(yīng)和信號(hào)提??；

多路選擇電路部分以模擬多路開關(guān)芯片為中心組成的電路，主要完成熱敏電阻陣列中單個(gè)熱敏電阻的選擇；

微處理器部分以MSP430單片機(jī)為核心組成電路，主要完成多路開關(guān)的控制，對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化、比較、控制及結(jié)果的發(fā)送；

數(shù)據(jù)輸出電路部分以RS232芯片為核心設(shè)計(jì)的通信電路，主要完成現(xiàn)場(chǎng)短路報(bào)警裝置與上位機(jī)的通信及結(jié)果上報(bào)。

本發(fā)明還涉及到了發(fā)熱感知器件的選取。發(fā)熱感知器件的主要有熱敏電阻和熱電偶兩種。

與熱電偶相比,熱敏電阻具有以下優(yōu)點(diǎn)：體積小、連線簡(jiǎn)單、輸出信號(hào)很大，當(dāng)溫度變化范圍為+40℃～-40℃時(shí)，熱敏電阻的變化范圍為500～20KΩ；對(duì)巡檢采樣電路設(shè)計(jì)的要求不高,只需要1歐姆的采樣分辨率,就可以達(dá)到0.02℃以上的測(cè)量精度。因此，熱敏電阻的測(cè)量精度比熱電偶的高很多，同時(shí)不需要冷端溫度補(bǔ)償,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)及外場(chǎng)使用都很方便。另外，因?yàn)闊崦綦娮枋请娮铚y(cè)量方式，對(duì)引線要求不高,不易受電磁干擾，引線使用一般導(dǎo)線即可，而熱電偶需要設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償回路，至少需要三根以上連接線。

考慮到功耗因素，本發(fā)明采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作為傳感器元件，其電氣特征是：電阻值隨溫度的升高而減小，這樣設(shè)計(jì)，也可以使報(bào)警指示燈在非正常狀態(tài)下處于不被點(diǎn)亮的狀態(tài)。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。