CN107884641B - 用于航天器的测试电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于航天器的测试电路，包括：隔离电路，所述隔离电路的输入端用于接收输入信号；延时电路，所述延时电路的输入端与所述隔离电路的输出端相连接；驱动电路，所述驱动电路的输入端与所述延时电路的输出端相连接；事件计时器，所述事件计时器的输入端与所述驱动电路的输出端相连接。输入信号均通过隔离电路进行隔离，从而保证了输入信号与后续电路的完全隔离，进一步保证了整个测试电路的安全性。通过采用光耦隔离的方式，完全将输入信号与隔离电路后的电路隔离开。实现了航天器在地面测试过程中，航天器测试点与地面测试***之间的电气隔离。保证了航天器在地面测试过程中，航天器内部电路的安全性。

Description

用于航天器的测试电路

技术领域

本发明涉及一种测试电路，尤其涉及一种用于航天器的测试电路。

背景技术

航天器测试过程中，一些关键的时序信号会以多通道脉冲信号的形式下传到地面测试设备进行测量。地面需要测量各通道信号的发出情况和信号的发生时序。由于航天器安全性要求，对这些脉冲信号进行测试时，要保证航天器测量点与地面测试***的电气隔离。

目前通用的脉冲信号测试电路大部分采用单通道脉冲计数电路，部分专用脉冲信号测试电路上的测试电路实现了多通道间的计数功能。但是，在现有的测试板卡的电路中均无隔离手段，并且也不具备多通道的复杂逻辑关系。因此，现有测试板卡上的测试电路均不能满足用于航天器的测试要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于航天器的测试电路，能够将航天器测量点与底面测试***之间电气隔离。

为实现上述发明目的，本发明提供一种用于航天器的测试电路，包括：

隔离电路，所述隔离电路的输入端用于接收输入信号；

延时电路，所述延时电路的输入端与所述隔离电路的输出端相连接；

驱动电路，所述驱动电路的输入端与所述延时电路的输出端相连接；

事件计时器，所述事件计时器的输入端与所述驱动电路的输出端相连接。

根据本发明的一个方面，所述隔离电路采用TLP521-4光电耦合器。

根据本发明的一个方面，所述延时电路包括逻辑运算电路和JK触发器，其中，

所述逻辑运算电路的输入端与所述隔离电路的输出端相连接；

所述逻辑运算电路的输出端与所述JK触发器的输入端相连接；

所述JK触发器的输出端与所述驱动电路的输入端相连接。

根据本发明的一个方面，所述逻辑运算电路包括第一门电路，所述第一门电路为逻辑或门电路；

所述第一门电路输入端与所述隔离电路的输出端相连，所述第一门电路的输出端与所述JK触发器的时钟端相连接。

根据本发明的一个方面，所述逻辑运算电路还包括第二门电路，所述第二门电路为逻辑与非门电路；

所述第二门电路输入端与所述隔离电路的输出端相连，所述第二门电路的输出端与所述JK触发器的时钟端相连接。

根据本发明的一个方面，所述JK触发器的时钟端接收到的时序信号为下降沿时，所述JK触发器的数据锁存输出端由高阻状态切换为高电平状态。

根据本发明的一个方面，所述JK触发器的数据锁存输出端与所述驱动电路的输入端相连接；

所述JK触发器的输出信号通过所述驱动电路转化为阶跃信号并传输到所述事件计时器。

根据本发明的一个方面，所述驱动电路采用达灵顿管。

根据本发明的一个方面，还包括复位电路，所述复位电路与所述JK触发器的清零端相连接。

根据本发明的一个方面，所述输入信号为电压信号；或者，所述输入信号为触点信号。

根据本发明的测试电路，输入信号均通过隔离电路进行隔离，从而保证了输入信号与后续测试电路完全隔离，避免了输入信号对后续测试电路的影响，进一步保证了整个测试电路的安全性。通过采用光耦隔离的方式，完全将输入信号与隔离电路后的电路隔离开。实现了航天器在地面测试过程中，航天器测试点与地面测试***之间的电气隔离，保证了航天器在地面测试过程中，不会被地面测试***影响。采用隔离测试电路进一步保证航天器内部电路的安全性，防止航天器内部的电子元件被损坏，保证了航天器的使用寿命。同时，采用隔离测试电路抗干扰性强，还保证了对航天器测试点的测试结果的准确性。

根据本发明的测试电路，在确保航天器测量点与地面测试***之间隔离安全的基础上，能够满足对多种类型的输入信号进行计时。其中逻辑运算电路对输入信号整合，JK触发器对信号进行锁存。通过逻辑运算电路和JK触发器的组合设置能够对输入的复杂多通道信号进行逻辑运算后计时，保证了对多通道信号的高精度测时。

根据本发明的测试电路，能够根据测试信号的数量以及类型能够组合设置不同的延时电路，并结合隔离电路的使用，从而使本测试电路的适用性提高。进一步满足了对航天器复杂信号的测试与精确计时。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的测试电路的结构框图；

图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的测试电路的结构图；

图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的测试电路的输入信号图；

图4示意性表示根据本发明的一种实施方式的测试电路的输入信号经过逻辑运算后的信号图；

图5示意性表示根据本发明的另一种实施方式的测试电路的结构图；

图6示意性表示根据本发明的另一种实施方式的测试电路的输入信号图；

图7示意性表示根据本发明的另一种实施方式的测试电路的输入信号经过逻辑运算后的信号图；

图8示意性表示根据本发明的另一种实施方式的测试电路的结构图；

图9示意性表示根据本发明的一种实施方式的测试电路的触点信号转化电路图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的用于航天器的测试电路包括隔离电路1、延时电路2、驱动电路3、事件计时器4和复位电路5。在本实施方式中，隔离电路1、延时电路2、驱动电路3和事件计时器4依次连接。其中隔离电路1的输入端用于接收输入信号，隔离电路1对输入信号进行隔离。延时电路2的输入端与隔离电路1的输出端相互连接，延时电路2接收隔离电路1发送的信号，并且对信号进行逻辑运算。延时电路2的输出端与驱动电路3的输入端相互连接，驱动电路3通过输出端与事件计时器4相连接。驱动电路3接收延时电路处理后的信号，并且向事件计时器4发送驱动信号使事件计时器4工作。事件计时器4接收驱动电路3的驱动信号，并对信号进行通道、计时采集。复位电路5与延时电路2相连接。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，延时电路2包括逻辑运算电路21和JK触发器22。在本实施方式中，逻辑运算电路21的输入端与隔离电路1的输出端相连接，并且逻辑运算电路21的输出端与JK触发器22的输入端相连接。JK触发器22的输出端则与驱动电路3的输入端相连接。

为进一步详尽阐述本发明的测试电路，结合图1和图2所示，对本发明的测试电路进行详细说明。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，隔离电路1包括第一隔离子电路10、第二隔离子电路11。在本实施方式中，第一隔离子电路10、第二隔离子电路11之间是相互独立的。每个独立的隔离子电路分别接收独立的输入信号。如图3所示，第一输入信号A输入第一隔离子电路10，第二输入信号B输入第二隔离子电路11。

结合图2和图3所示，输出第一输入信号A的负输出端与第一隔离子电路10的第一正输入端10a相连接，输出第一输入信号A的正输出端与第一隔离子电路10的第一负输入端10b相连接。输出第二输入信号B的正输出端与第二隔离子电路11的第二正输入端11a相连接，输出第二输入信号B的负输出端与第二隔离子电路11的第二负输入端11b相连接。输入信号输入相应的隔离子电路，从而实现输入信号的隔离。通过上述设置，输入信号均被通过隔离电路1进行隔离，从而保证了输入信号与后续测试电路的完全隔离，进一步保证了整个测试电路的安全性。在本实施方式中，隔离电路1采用光耦隔离。通过采用光耦隔离的方式，完全将输入信号与隔离电路后的电路隔离开。实现了航天器在地面测试过程中，航天器测试点与地面测试***之间的电气隔离，保证了航天器在地面测试过程中，不会被地面测试***影响。采用隔离测试电路进一步保证航天器内部电路的安全性，防止航天器内部的电子元件被损坏，保证了航天器的使用寿命。同时，采用隔离测试电路抗干扰性强，还保证了对航天器测试点的测试结果的准确性。在本实施方式中，隔离电路1可以采用TLP521-4光电耦合器实现。

如图2所示，第一隔离子电路10的第一正输出端10c与5V电源相连接，其第一负输出端10d与地相连接，从而实现第一隔离子电路10信号的输出。第二隔离子电路11的第二正输出端11c与5V电源相连接，其第二负输出端11d与地相连接，从而实现第二隔离子电路11信号的输出。

由前述可知，延时电路2包括逻辑运算电路21和JK触发器22。结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，逻辑运算电路21包括第一门电路210。在本实施方式中，第一门电路210为逻辑或门电路。其中，第一门电路210的第一输入端210a与第一隔离子电路10的第一正输出端10c相连接。第一门电路210的第二输入端210b与第二隔离子电路11的第二正输出端11c相连接。参见图3和图4，第一输入信号A和第二输入信号B经过隔离电路1并传输到第一门电路210，通过第一门电路210的逻辑运算，第一输入信号A和第二输入信号B被运算成为单路时序信号。

如图2所示，根据本发明的一种实施方式，第一门电路210的第一输出端210c与JK触发器22的时钟端22a相连接。在本实施方式中，JK触发器22的时钟端22a接收到的时序信号为下降沿时，JK触发器22的数据锁存输出端22b由高阻状态切换为高电平状态，JK触发器22则被导通。在本实施方式中，JK触发器22的J输入端22c与5V电源相连接，其K输入端22d与地相连接。

如图2所示，根据本发明的一种实施方式，JK触发器22的数据锁存输出端22b与驱动电路3的驱动输入端3a相连接，JK触发器22的输出信号传输到驱动电路3中。通过驱动电路3将输入的信号转化为阶跃信号并传输到事件计时器4，事件计时器4与驱动电路3构成回路，事件计时器4开始计时。在本实施方式中，驱动电路3采用达灵顿管。在实际应用中驱动电路3可采用MC1413芯片实现，事件计时器4选用航天测控AMC4500板实现。

如图2所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的测试电路还包括复位电路5。在本实施方式中，复位电路5与JK触发器22的清零端23e相连接。复位电路5上的复位开关5a闭合时，复位电路5导通，从而使JK触发器22的清零端23e被导通，则JK触发器22执行清零动作。

结合图1和图5所示，根据本发明的另一种实施方式，隔离电路1包括第三隔离子电路12和第四隔离子电路13。在本实施方式中，第三隔离子电路12和第四隔离子电路13之间是相互独立的。每个独立的隔离子电路分别接收独立的输入信号。如图6所示，第三输入信号C输入第三隔离子电路12，第四输入信号D输入第四隔离子电路13。

结合图5和图6所示，输出第三输入信号C的正输出端与第三隔离子电路12的第三正输入端12a相连接，输出第三输入信号C的负输出端与第三隔离子电路12的第三负输入端12b相连接。输出第四输入信号D的负输出端与第四隔离子电路13的第四正输入端13a相连接，输出第四输入信号D的正输出端与第四隔离子电路13的第四负输入端13b相连接。输入信号输入相应的隔离子电路，从而实现输入信号的隔离。通过上述设置，输入信号均被通过隔离电路1进行隔离，从而保证了输入信号与后续测试电路的完全隔离，进一步保证了整个测试电路的安全性。在本实施方式中，隔离电路1采用光耦隔离。通过采用光耦隔离的方式，完全将输入信号与隔离电路后的电路隔离开。实现了航天器在地面测试过程中，航天器测试点与地面测试***之间的电气隔离，保证了航天器在地面测试过程中，不会被地面测试***影响。采用隔离测试电路进一步保证航天器内部电路的安全性，防止航天器内部的电子元件被损坏，保证了航天器的使用寿命。同时，采用隔离测试电路抗干扰性强，还保证了对航天器测试点的测试结果的准确性。在本实施方式中，隔离电路1可以采用TLP521-4光电耦合器实现。

如图5所示，第三隔离子电路12的第三正输出端12c与5V电源相连接，其第三负输出端12d与地相连接，从而实现第三隔离子电路12信号的输出。第四隔离子电路13的第四正输出端13c与5V电源相连接，其第四负输出端13d与地相连接，从而实现第四隔离子电路13信号的输出。

由前述可知，延时电路2包括逻辑运算电路21和JK触发器22。结合图1和图5所示，根据本发明的另一种实施方式，逻辑运算电路21包括第二门电路211。在本实施方式中，第二门电路211为逻辑与非门电路。其中，第二门电路211的第三输入端211a与第三隔离子电路12的第三正输出端12c相连接。第二门电路211的第四输入端211b与第四隔离子电路13的第四正输出端13c相连接。参见图6和图7，第三输入信号C和第四输入信号D经过隔离电路1并传输到第二门电路211，通过第二门电路211的逻辑运算，第三输入信号C和第四输入信号D被运算成为单路时序信号。

如图5所示，根据本发明的另一种实施方式，第二门电路211的第二输出端211c与JK触发器22的时钟端22a相连接。在本实施方式中，JK触发器22的时钟端22a接收到的时序信号为下降沿时，JK触发器22的数据锁存输出端22b由高阻状态切换为高电平状态，JK触发器22则被导通。在本实施方式中，JK触发器22的J输入端22c与5V电源相连接，其K输入端22d与地相连接。

如图5所示，根据本发明的另一种实施方式，JK触发器22的数据锁存输出端22b与驱动电路3的驱动输入端3a相连接，JK触发器22的输出信号传输到驱动电路3中。通过驱动电路3将输入的信号转化为阶跃信号并传输到事件计时器4，事件计时器4与驱动电路3构成回路，事件计时器4开始计时。在本实施方式中，驱动电路3采用达灵顿管。在实际应用中驱动电路3可采用MC1413芯片实现，事件计时器4选用航天测控AMC4500板实现。

如图5所示，根据本发明的另一种实施方式，本发明的测试电路还包括复位电路5。在本实施方式中，复位电路5与JK触发器22的清零端23e相连接。复位电路5上的复位开关5a闭合时，复位电路5导通，从而使JK触发器22的清零端23e被导通，则JK触发器22执行清零动作。

根据本发明的测试电路，在确保航天器测量点与地面测试***之间隔离安全的基础上，能够满足对多种类型的输入信号进行计时。其中逻辑运算电路21对输入信号整合，JK触发器22对信号进行锁存。通过逻辑运算电路21和JK触发器22的组合设置能够对输入的复杂多通道信号进行逻辑运算后计时，保证了对多通道信号的高精度测试。

结合图1和图8所示，根据本发明的另一种实施方式，隔离电路1输入的输入信号可以多于两个。相应的隔离电路1中的隔离子电路的设置个数也随之增加。与隔离电路1相连接的延时电路2的设置方式也随之改变，尤其是延时电路2中的逻辑运算电路的设置个数及逻辑运算方式。在本实施方式中，隔离电路1、延时电路2、驱动电路3、事件计时器4、复位电路5的连接方式在前述实施方式中已经详细说明，在此不再赘述。

根据本发明的时延电路，能够根据测试信号的数量以及类型能够组合设置不同的延时电路2，并结合隔离电路1的使用，从而使本测试电路的适用性提高。进一步满足了对航天器复杂信号的测试与精确计时。

需要指出的是，在本实施方式中，输入信号为电压信号或者触点信号。若输入信号为电压信号，则输出输入信号的输出端与隔离电路的输入端相连接。若输入信号为触点信号，触点信号通过电源驱动转换装置转换为电压信号。随后输出输入信号的输出端与隔离电路的输入端相连接。如图9所示，触点信号X通过与转换装置6连接，转换装置6采用继电器开关。触点信号X通过线路与转换装置6上的线圈61相连接，转换装置6上的开关触点62与电源相连接。通过触点信号X使转换装置6上的开关触点61实现通断，从而在开关触点61产生电压信号Y，从而实现了触点信号X转换为电压信号Y的过程。

上述内容仅为本发明的具体方案的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于航天器的测试电路，其特征在于，包括：

隔离电路，所述隔离电路的输入端用于接收输入信号；

延时电路，所述延时电路的输入端与所述隔离电路的输出端相连接；

驱动电路，所述驱动电路的输入端与所述延时电路的输出端相连接；

事件计时器，所述事件计时器的输入端与所述驱动电路的输出端相连接；

所述延时电路包括逻辑运算电路和JK触发器，其中，所述逻辑运算电路的输入端与所述隔离电路的输出端相连接；所述逻辑运算电路的输出端与所述JK触发器的输入端相连接；所述JK触发器的输出端与所述驱动电路的输入端相连接；

所述逻辑运算电路包括第一门电路和第二门电路，所述第一门电路为逻辑或门电路，所述第二门电路为逻辑与非门电路；

所述第一门电路输入端与所述隔离电路的输出端相连，所述第一门电路的输出端与所述JK触发器的时钟端相连接；

所述第二门电路输入端与所述隔离电路的输出端相连，所述第二门电路的输出端与所述JK触发器的时钟端相连接；

所述JK触发器的时钟端接收到的时序信号为下降沿时，所述JK触发器的数据锁存输出端由高阻状态切换为高电平状态；

所述JK触发器的数据锁存输出端与所述驱动电路的输入端相连接；

所述JK触发器的输出信号通过所述驱动电路转化为阶跃信号并传输到所述事件计时器。

2.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述隔离电路采用TLP521-4光电耦合器。

3.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述驱动电路采用达灵顿管。

4.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，还包括复位电路，所述复位电路与所述JK触发器的清零端相连接。

5.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述输入信号为电压信号；或者，所述输入信号为触点信号。

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