某型声自导头自动测试系统设计与研究
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(5)电源板
整个测试系统外部输入电源仅为：单相220 V／50 Hz。电源电压：+27 V±5％，供电电流不小于10 A。
3．2 信号隔离电路
3．2．1 数字信号隔离电路
在所有被测试分机提取的数字信号中，最高速率的数字信号是来自接口分机的，达250 k／s，所以我们选用最高速率为10 M／s的6N137的高速光耦来隔离测试所需的数字信号，从而保证测试系统的准确性和可靠性。
信号从脚2和脚3输入，发光二极管发光，经片内通道传到光敏二极管，反向偏置的光敏管光照后送到与门的一个输入端，与门的另一个使能端，当使能端为高时与门输出高电平，经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时，输出高电平，但这个逻辑高是集电极开路的，可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。TTL电平输入，Vcc1为5 V时，RF可选500 Ω左右。如果不加限流电阻或阻值很小，6N137仍能工作，但发光二极管导通电流很大，对Vcc1有较大冲击，尤其是数字波形较陡时，上升、下降沿的频谱很宽，会造成相当大的尖峰脉冲噪声，而通常印刷电路板的分布电感会使地线吸收不了这种噪声，其峰一峰值可达100 mV以上，足以使模拟电路产生自激，A／D不能正常工作。所以在可能的情况下，RF应尽量取大。输出端由模块供电，Vcc2=4．5～5．5 V，在Vcc2(8脚)和地(5脚)之间必须接一个0．11μF高频特性良好的电容，而且应尽量放在脚5和脚8附近。这个电容可以吸收电源线上纹波，又可以减小光电隔离器接收端开关工作时对电源的冲击。脚7是使能端，当它在0～O．8 V时强制输出为高(开路)；当它在2．0 V～Vcc2时允许接收端工作。脚6是
集电极开路输出端，通常加上拉电阻RL。虽然输出低电平时可吸收电流达13 mA，但仍应当根据后级输入电路的需要选择阻值。因为电阻太小会使6N137耗电增大，加大对电源的冲击，使旁路电容无法吸收，而干扰整个模块的电源，甚至把尖峰噪声带到地线上。一般可选几百欧姆，若后级是TTL输入电路，且只有1到2个负载，则用47 kΩ或15 kΩ也行。结合6N137光耦的工作原理，我们给出如图3所示的数字信号隔离电路及其外围配置。
隔离电路的输出端上拉电阻一般几百欧姆到几千欧姆。一般情况下，信号速率越高，电阻的阻值相应越低，本次设计取350 Ω。经过实验，证实该设计能够满足测试的要求。
3．2．2 模拟信号隔离电路
在模拟信号隔离电路中我们选用Texas Instruments公司的精密线性光FIL300，TIL300是一个由隔离反馈光二极管和一个输出光二极管组成。该器件采用特殊制造技术来补偿LED时间和温度特性的非线性，使输出信号与LED发出的伺服光通量成线性比例，它具有3 500 V的峰值隔离度和高的传输增益稳定性(O．05％／℃)。图4所示的是模拟隔离电路图。
TIL300应用的主要问题在工作的线性范围内，选择适宜的前置运放和计算该电路中的R1，R2，R3阻值。
确立TIL300的工作状态
TIL300是以电流方式工作的，它的发光管LED工作电流根据该器件给出的参数表应工作在1～10 mA，在此范围内，伺服电流增益K1即伺服电流传输比为O．7％～1．25％，正向电流增益K2，也即是正电流传输比为O．7％～1．25％，因此 TIL300的传输增益为1。
4 测试系统软件设计
软件作为整个测试系统的重要组成部分，具有良好的人机界面，可以方便地设置测试条件、选择测试项目等信息。如果检测结果项目等信息，能够提供准确的故障诊断策略，并记录、显示、打印测试结果。
4．1 测试系统软件的功能
(1)提供人机交互界面。
(2)具备硬件启动，初始化自检，测试指令发出及硬件控制指令发出功能。
(3)具备对测试中产品返回的各种状态进行监测的功能。
(4)具备将读取到的测试数据进行统计计算的功能。
(5)具备将测试数据转换为可视化的图像，绘制为曲线的功能。
(6)具备为用户交互层提供直观的数据结果显示功能。
(7)具备对测试数据的存储，查询，报表，打印，备份等操作的功能。
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