用于航管雷達(dá)供電的測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    隨著航管雷達(dá)體制的快速發(fā)展及其技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)航管雷達(dá)機(jī)內(nèi)測(cè)控系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高[1]。作為航管雷達(dá)正常工作的動(dòng)力源泉，對(duì)航管雷達(dá)供電系統(tǒng)的測(cè)控更顯得尤為重要。電源工作正常與否，會(huì)直接影響航管雷達(dá)整機(jī)的性能，因此電源測(cè)控系統(tǒng)是航管雷達(dá)必不可少的重要組成部分[2]。
    為了排除電源故障，需要實(shí)時(shí)地了解電源發(fā)生故障時(shí)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(shí)時(shí)的故障數(shù)據(jù)，并能在故障環(huán)境下穩(wěn)定地保存下來(lái)，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)電源參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)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(hù)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(shí)間[4]。
1 系統(tǒng)總體組成設(shè)計(jì)
    系統(tǒng)的總體組成如圖1所示，主要包括PC104嵌入式計(jì)算機(jī)、傳感器及其檢測(cè)電路部分、接觸器及其控制檢測(cè)電路部分。

    采用PC104總線的嵌入式計(jì)算機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)在于硬件性能優(yōu)越、成熟可靠、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、更新?lián)Q代容易、可以擴(kuò)充電子硬盤、彩色顯示卡、鍵盤接口、打印機(jī)接口以及各種可選配的功能卡。同時(shí)PC104計(jì)算機(jī)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為平臺(tái)，它包括一個(gè)微內(nèi)核，可以提供強(qiáng)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(cè)控系統(tǒng)采用霍爾元件傳感器采集被測(cè)電源的電流和電壓信號(hào)，傳感器檢測(cè)到的信號(hào)以電流信號(hào)輸出給檢測(cè)電路，經(jīng)過A/V變換后，送到AD進(jìn)行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，PC104計(jì)算機(jī)讀取AD輸出的數(shù)據(jù)并做相應(yīng)的運(yùn)算，之后將檢測(cè)結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)送到遠(yuǎn)端的上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。
    該系統(tǒng)還接收由遠(yuǎn)端的上位機(jī)發(fā)來(lái)的接觸器控制命令，通過控制電路輸出到接觸器的觸點(diǎn)，對(duì)某一路電源進(jìn)行開/關(guān)機(jī)控制。同時(shí)通過接觸器狀態(tài)檢測(cè)電路檢測(cè)接觸器輔助觸點(diǎn)的狀態(tài)，觀測(cè)被控制后的接觸器是否動(dòng)作，并將檢測(cè)到的狀態(tài)通過網(wǎng)絡(luò)送到遠(yuǎn)端的上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。
2 傳感器及其檢測(cè)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(cè)量直流電壓或電流。其主要功能特點(diǎn)有：(1)應(yīng)用了霍爾原理的閉環(huán)補(bǔ)償特性；(2)具有良好的線性度；(3)優(yōu)化了響應(yīng)時(shí)間；(4)寬頻帶、高靈敏度；(5)體積小無(wú)插入損耗[5]。
    電壓傳感器的輸入是寬范圍的直流電壓信號(hào)，電流傳感器的輸入是寬范圍的直流電流信號(hào)，輸出均為4 mA~20 mA的測(cè)量信號(hào)。