專利名稱：微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量轉(zhuǎn)矩的儀表的測試及標(biāo)準(zhǔn)，特別是一種扭矩測量的發(fā)射 機(jī)
背景技術(shù)扭矩測量發(fā)射機(jī)是應(yīng)用于無線測量旋轉(zhuǎn)軸上靜態(tài)和動態(tài)負(fù)載傳動特性應(yīng)變量 (扭矩)的關(guān)鍵傳輸部件，現(xiàn)有的用于扭矩測量的發(fā)射機(jī)，除高壓供電、高功耗等比較明顯 的缺點(diǎn)以外，在技術(shù)上還存在下列問題1.模擬微弱電壓放大是采用分立式運(yùn)放，其結(jié)構(gòu)體積龐大，功耗高，失調(diào)電壓大， 放大倍數(shù)調(diào)整繁瑣；2.其模數(shù)變換部分大都采用電壓頻率變換器(VFC)，其性能穩(wěn)定度低，易受環(huán)境 溫度漂移和外界無線電磁場干擾，硬件需花費(fèi)大量冗余設(shè)計補(bǔ)償精力；3.在載波調(diào)制上，大都采用平均功率調(diào)制(調(diào)頻)，功耗極大，效率低；4.調(diào)制方式屬于模擬方式，其精度及抗干擾性均需強(qiáng)化可靠性的設(shè)計，從而增加 研發(fā)成本；5.整機(jī)功耗一般為50mw 1. 3w,系統(tǒng)功能擴(kuò)展性差。 實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種改進(jìn)的微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)，它 能大幅度降低發(fā)射機(jī)功耗，其穩(wěn)定性增強(qiáng)，輸出準(zhǔn)確度高，并能減小發(fā)射機(jī)體積，降低發(fā)射 機(jī)成本。本實用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)包括傳感器和電源，其特點(diǎn)是所述的微功耗無線數(shù)字發(fā) 射機(jī)的傳感器連接有儀表集成放大器，實現(xiàn)對輸入的傳感器微弱信號程控放大和同步串行 輸出，該儀表集成放大器輸出端連接有單片機(jī)讀取儀表集成放大器的輸出數(shù)據(jù)和對串口的 載波調(diào)理模塊作載波調(diào)理，該單片機(jī)的輸出端連接有載波調(diào)理模塊對測量成功發(fā)出的串口 輸出信號作激勵載波發(fā)射。儀表集成放大器包括有儀表放大集成芯片和轉(zhuǎn)換器。本實用新型的儀表集成放大器采用儀表集成放大芯片，具有體積小、功耗低、極低 的溫漂和失調(diào)電壓，其程控放大倍數(shù)僅需一精密外置電阻即可實現(xiàn)，并無電磁干擾影響，儀 表集成放大器中的超小型轉(zhuǎn)換器，具有高穩(wěn)定性和極低的溫漂，其高可靠性的通信協(xié)議確 保變換輸出的準(zhǔn)確性，本實用新型設(shè)置的載波調(diào)理模塊能大幅度降低發(fā)射機(jī)的功耗，本實 用新型集放大、實時數(shù)模變換和調(diào)制通信于一身，能大大提升艦船或類似應(yīng)用領(lǐng)域的裝備 技術(shù)性能，并能以成熟技術(shù)為平臺使其具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的前瞻性和擴(kuò)展性。


圖1是本實用新型微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照圖1，微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)包括有儀表集成放大器1、單片機(jī)2、載波調(diào)理模塊3、發(fā)射機(jī)還分別連接有傳感器(圖未示)和電源4，各組成可集合安裝在一箱體內(nèi)。儀表集成放大器1包括有儀表放大集成芯片11和轉(zhuǎn)換器12 ；該儀表放大集成芯 片11在調(diào)理變換原理技術(shù)上，為對微弱信號采用雙電源平衡供電的差分輸入儀表放大集 成芯片(AD620)，其特點(diǎn)是體積小、功耗低、極低的溫漂和失調(diào)電壓，儀表放大集成芯片11 輸入端連接有傳感器(圖未示)，其輸出端連接有轉(zhuǎn)換器12，儀表放大集成芯片11還連接 有一精密外置電阻13，該精密外置電阻13可方便實現(xiàn)儀表放大集成芯片11的程控放大倍 數(shù)，并能使其不受外界電磁干擾的影響；儀表集成放大器11在模數(shù)變換部分采用Σ -Δ 16 位(S0T-23封裝)I2C同步串行輸出功能接口的A/D超小型轉(zhuǎn)換器12 (ADS1110)，該轉(zhuǎn)換 器12輸入端連接有儀表放大集成芯片11，輸出端連接有單片機(jī)2，該轉(zhuǎn)換器12具有內(nèi)部 5ppm/°C的內(nèi)置電子砝碼源，具高穩(wěn)定性，極低的溫漂，高可靠的通信協(xié)議保證變換輸出結(jié) 果的準(zhǔn)確性。單片機(jī)2，可為AT89C2051-12PU型，構(gòu)成發(fā)射機(jī)的調(diào)制方式為數(shù)字調(diào)制，具有對模 擬電壓變換的超小型數(shù)字A/D，以及對A/D輸出I2C讀取數(shù)據(jù)，并同時實現(xiàn)對串口的載波調(diào) 理模塊3的開關(guān)載波調(diào)理。載波調(diào)理模塊3，其輸入端連接有單片機(jī)2，構(gòu)成本實用新型的發(fā)射機(jī)在載波調(diào)制 上，采用效率極高的開關(guān)調(diào)制(ASK)方式，當(dāng)有測量成功而發(fā)出的串口輸出信號才激勵載 波發(fā)射，大大降低功耗。本實用新型采用高端儀表集成放大器1，設(shè)計新穎SOT 23 Σ -Δ 16位I2C總線 A/D，低電源單片機(jī)2及RS232C數(shù)字載波調(diào)理技術(shù)，集信號采集放大、實時數(shù)模變換、調(diào)理 通信于一身的微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)，可擴(kuò)展應(yīng)用在計量保障的校準(zhǔn)裝置上，并能直接替 代成現(xiàn)有技術(shù)的遙測功率儀的核心部件，從而大大提高裝備的技術(shù)性能。本實用新型以成 熟技術(shù)為平臺，具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的前瞻性的擴(kuò)展性性，其包括硬件可靠性優(yōu)化造型(量 值類型設(shè)計的歸一化多功能處理，充分體現(xiàn)以軟代硬，提升產(chǎn)品的性價比)，軟件冗余度升 級等等，同時本實用新型能進(jìn)一步提高其可靠性，大大縮短其研發(fā)周期，其維護(hù)技服透明度 高，易于管理，快出效益，并能為用戶確立快速的響應(yīng)機(jī)制。
權(quán)利要求一種微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)，包括傳感器和電源，其特征在于所述的微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)的傳感器連接有儀表集成放大器(1)，實現(xiàn)對輸入的傳感器微弱信號程控放大和同步串行輸出，該儀表集成放大器(1)輸出端連接有單片機(jī)(2)讀取儀表集成放大器(1)的輸出數(shù)據(jù)和對串口的載波調(diào)理模塊(3)作載波調(diào)理，該單片機(jī)(2)的輸出端連接載波調(diào)理模塊(3)對測量成功發(fā)出的串口輸出信號作激勵載波發(fā)射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)，其特征在于所述的儀表集成放大 器(1)包括有儀表放大集成芯片(11)和轉(zhuǎn)換器(12)，該儀表放大集成芯片(11)連接有精 密外置電阻(13)以程控傳感器輸入微弱信號的放大信數(shù)，該儀表放大集成芯片(11)還連 接有轉(zhuǎn)換器(12)，該轉(zhuǎn)換器(12)在模數(shù)變換部分采用同步串行輸出。
專利摘要一種微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)，主要解決降低發(fā)射機(jī)功耗等技術(shù)問題，其采用技術(shù)方案是所述的微功耗無線數(shù)字發(fā)射機(jī)的傳感器連接有儀表集成放大器，對傳感器信號程控放大和同步串行輸出，該儀表集成放大器連接有單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)和作載波調(diào)理，單片機(jī)輸出端連接有載波調(diào)理模塊對測量成功的輸出信號作激勵載波發(fā)射，適用于計量保證校準(zhǔn)裝置、遙測功率儀或其他類似領(lǐng)域。
文檔編號H04B1/02GK201708789SQ20102019674
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者嚴(yán)康平, 李濤, 陳永培 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七○四研究所