用于航管雷達供電的測控系統(tǒng)設(shè)計

    隨著航管雷達體制的快速發(fā)展及其技術(shù)的不斷進步，對航管雷達機內(nèi)測控系統(tǒng)的要求也越來越高[1]。作為航管雷達正常工作的動力源泉，對航管雷達供電系統(tǒng)的測控更顯得尤為重要。電源工作正常與否，會直接影響航管雷達整機的性能，因此電源測控系統(tǒng)是航管雷達必不可少的重要組成部分[2]。
    為了排除電源故障，需要實時地了解電源發(fā)生故障時的狀態(tài)[3]。這就要求在電源發(fā)生故障的瞬間，能夠捕捉到電源實時的故障數(shù)據(jù)，并能在故障環(huán)境下穩(wěn)定地保存下來，進而對系統(tǒng)電源參數(shù)進行實時測控、數(shù)字信息交換和故障記錄顯示等，從而降低操作人員和維護人員的技能要求，提高系統(tǒng)的可靠性，減少系統(tǒng)故障的平均維修時間[4]。
1 系統(tǒng)總體組成設(shè)計
    系統(tǒng)的總體組成如圖1所示，主要包括PC104嵌入式計算機、傳感器及其檢測電路部分、接觸器及其控制檢測電路部分。

    采用PC104總線的嵌入式計算機，其優(yōu)點在于硬件性能優(yōu)越、成熟可靠、結(jié)構(gòu)標準、更新?lián)Q代容易、可以擴充電子硬盤、彩色顯示卡、鍵盤接口、打印機接口以及各種可選配的功能卡。同時PC104計算機擁有豐富的軟件資源，如各種操作系統(tǒng)的支持環(huán)境以及可以配置的各種工具軟件，因而使得軟件的編程和開發(fā)更加快捷和方便。本系統(tǒng)采用VxWorks實時操作系統(tǒng)為平臺，它包括一個微內(nèi)核，可以提供強大的網(wǎng)絡(luò)支持、文件系統(tǒng)和I/O管理、C++編程環(huán)境支持各種模塊。
    該電源測控系統(tǒng)采用霍爾元件傳感器采集被測電源的電流和電壓信號，傳感器檢測到的信號以電流信號輸出給檢測電路，經(jīng)過A/V變換后，送到AD進行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，PC104計算機讀取AD輸出的數(shù)據(jù)并做相應(yīng)的運算，之后將檢測結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)送到遠端的上位機進行實時監(jiān)視。
    該系統(tǒng)還接收由遠端的上位機發(fā)來的接觸器控制命令，通過控制電路輸出到接觸器的觸點，對某一路電源進行開/關(guān)機控制。同時通過接觸器狀態(tài)檢測電路檢測接觸器輔助觸點的狀態(tài)，觀測被控制后的接觸器是否動作，并將檢測到的狀態(tài)通過網(wǎng)絡(luò)送到遠端的上位機進行實時監(jiān)視。
2 傳感器及其檢測電路
2.1 電壓、電流傳感器
    系統(tǒng)采用霍爾電壓傳感器和霍爾電流傳感器。兩者都是應(yīng)用霍爾效應(yīng)和零磁通原理的新一帶傳感器，可以在隔離條件下測量直流電壓或電流。其主要功能特點有：(1)應(yīng)用了霍爾原理的閉環(huán)補償特性；(2)具有良好的線性度；(3)優(yōu)化了響應(yīng)時間；(4)寬頻帶、高靈敏度；(5)體積小無插入損耗[5]。
    電壓傳感器的輸入是寬范圍的直流電壓信號，電流傳感器的輸入是寬范圍的直流電流信號，輸出均為4 mA~20 mA的測量信號。