本發(fā)明涉及電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換，更具體的說是涉及一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)：

1、目前，船用手輪舵令信號(hào)通常采用普通的帶調(diào)零和增益調(diào)整的放大電路，采用該種電路時(shí)，手輪發(fā)出的舵令電壓信號(hào)隨手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度線性變化，手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度(刻度)與電壓信號(hào)幅度成正比關(guān)系，如圖1。

2、然而在某些特殊場合，如艦船用的自動(dòng)舵手輪，機(jī)動(dòng)操縱要求，在±(0°～10°)的小角度范圍內(nèi)，能按精確的幾度值操縱手輪，見圖2，比如左4°、右7°等等，即手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度的刻度在±(0°～10°)的小角度范圍內(nèi)能放大到非常容易轉(zhuǎn)到指定角度刻度，從而保證快速完成指令手輪操縱要求。

3、但普通的放大電路功能受限，達(dá)不到此要求，導(dǎo)致無法滿足特殊操縱的需求。

4、為此，本發(fā)明提供了一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，以克服上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，目的在于將手輪電壓信號(hào)隨手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度線性變化改為隨手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度分段線性變化；例如，在±(0°～10°)的小角度范圍內(nèi)，手輪電壓信號(hào)隨手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度線性變化斜率較低，相比普通手輪，需要轉(zhuǎn)動(dòng)較大幅度的角度；在±(10°～35°)角度范圍內(nèi)，手輪電壓信號(hào)隨手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度線性變化斜率較高，只需轉(zhuǎn)動(dòng)較小幅度的角度。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，包括前放大電路、調(diào)零電路、前段調(diào)整電路和放大電路；所述前放大電路用于接收手輪轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)并進(jìn)行初步放大；所述調(diào)零電路用于調(diào)整手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路零位；所述前段調(diào)整電路用于手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的拐點(diǎn)電壓和前段電壓斜率；所述放大電路用于調(diào)整手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的總增益。

4、進(jìn)一步地，所述前放大電路包括第一放大器，所述第一放大器的反相輸入端通過第一電阻連接手輪轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，正相輸入端接地，輸出端通過第六電阻與所述第一放大器的反相輸入端相連。

5、優(yōu)選的，所述第一放大器的正電源引腳連接+12v，并通過第一電容接地；負(fù)電源引腳連接-12v，同時(shí)通過第二電容接地。

6、進(jìn)一步地，所述調(diào)零電路位于所述前放大電路輸入端；

7、所述調(diào)零電路包括依次串聯(lián)的第三電阻、第四電阻和第五電阻，其中，第三電阻的另一端連接+12v電源，第五電阻的另一端連接-12v電源，且第四電阻為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)端通過第二電阻連接至第一放大器的反相輸入端與第一電阻間的公共節(jié)點(diǎn)。

8、進(jìn)一步地，所述前段調(diào)整電路與前放大電路的輸出端相連，包括第二放大器，所述第二放大器的反相輸入端通過第七電阻連接所述前放大電路的輸出端，正相輸入端接地，輸出端通過第三電容反向連接至第二放大器的反相輸入端；

9、所述第三電容的一端通過串聯(lián)的第八電阻和第十電阻連接至另一端，其中，所述第十電阻為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)端通過第九電阻連接至第八電阻與第十電阻之間的公共節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，調(diào)節(jié)端還與第十電阻的另一端相連。

10、進(jìn)一步地，所述第二放大器的輸出端依次連接第十三電阻和第十四電阻，所述第十三電阻為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)端通過第十二電阻連接至第二放大器的輸出端與第十三電阻間的公共節(jié)點(diǎn)，且調(diào)節(jié)端還連接至第十三電阻和第十四電阻之間的公共節(jié)點(diǎn)。

11、進(jìn)一步地，所述前放大電路的輸出端通過第十一電阻連接放大電路，且所述前段調(diào)整電路的輸出端連接至第十一電阻與放大電路之間的公共節(jié)點(diǎn)。

12、進(jìn)一步地，所述放大電路包括第三放大器，所述第三放大器的反相輸入端與前段調(diào)整電路的輸出端相連，同時(shí)通過第十一電阻連接至前放大電路的輸出端；

13、所述第三放大器的正相輸入端接地，輸出端通過第四電容反向連接至第三放大器的反相輸入端；所述第四電容的一端通過串聯(lián)的第十五電阻和第十七電阻連接至另一端，其中，所述第十七電阻為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)端通過第十六電阻連接至第十五電阻與第十七電阻之間的公共節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，調(diào)節(jié)端還與第十七電阻的另一端相連。

14、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明公開提供了一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的電路參數(shù)設(shè)置方便、簡單，且具有電壓分段信號(hào)過渡平滑、電路可靠的特點(diǎn)；同時(shí)通過將手輪電壓信號(hào)隨手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度線性變化改為隨手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度分段線性變化，滿足了在±(0°～10°)的小角度范圍內(nèi)精確操縱要求，可有效克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提高輸出的手輪舵令精確性。

技術(shù)特征：

1.一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括前放大電路、調(diào)零電路、前段調(diào)整電路和放大電路；所述前放大電路用于接收手輪轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)并進(jìn)行初步放大；所述調(diào)零電路用于調(diào)整手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路零位；所述前段調(diào)整電路用于手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的拐點(diǎn)電壓和前段電壓斜率；所述放大電路用于調(diào)整手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的總增益。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述前放大電路包括第一放大器，所述第一放大器的反相輸入端通過第一電阻連接手輪轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，正相輸入端接地，輸出端通過第六電阻與所述第一放大器的反相輸入端相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述調(diào)零電路位于所述前放大電路輸入端；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述前段調(diào)整電路與前放大電路的輸出端相連，包括第二放大器，所述第二放大器的反相輸入端通過第七電阻連接所述前放大電路的輸出端，正相輸入端接地，輸出端通過第三電容反向連接至第二放大器的反相輸入端；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第二放大器的輸出端依次連接第十三電阻和第十四電阻，所述第十三電阻為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)端通過第十二電阻連接至第二放大器的輸出端與第十三電阻間的公共節(jié)點(diǎn)，且調(diào)節(jié)端還連接至第十三電阻和第十四電阻之間的公共節(jié)點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述前放大電路的輸出端通過第十一電阻連接放大電路，且所述前段調(diào)整電路的輸出端連接至第十一電阻與放大電路之間的公共節(jié)點(diǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述放大電路包括第三放大器，所述第三放大器的反相輸入端與前段調(diào)整電路的輸出端相連，同時(shí)通過第十一電阻連接至前放大電路的輸出端；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明系一種艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，屬于電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。本發(fā)明為滿足特殊場合的操縱需求，分別設(shè)置了前放大電路、調(diào)零電路、前段調(diào)整電路和放大電路；其中前放大電路用于接收手輪轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)并進(jìn)行初步放大；調(diào)零電路用于調(diào)整手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路零位；前段調(diào)整電路用于調(diào)整手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的拐點(diǎn)電壓和前段電壓斜率；放大電路用于調(diào)整手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的總增益。本申請(qǐng)公開的艦用手輪信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，結(jié)構(gòu)簡單，參數(shù)設(shè)置方便，能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的功能性不足，從而有效能提高輸出的手輪舵令的精度。

技術(shù)研發(fā)人員：梅朝陽,鄭煒,馬勛寶,王柳,單明偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國船舶集團(tuán)有限公司第七零七研究所九江分部
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30