一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置制造方法及图纸

一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置，由四组结构相同的自动检测与在线自测试电路组成，通过设置第一测试电压发生器、电位器供电电路及A/D采样电路，用于自动检测操舵手轮电位器的全部引线的断线情况，还可检测引线之间相互短路情况并上报单片机，具有检测全面性、可靠性高、实用性强的特点；同时设置BIT在线自测试电路，用于在线自测试本控制装置的工作状态且不影响本控制装置的正常工作，并将检测结果上报单片机，具有检测实时性、可靠性的特点；BIT在线自测试功能主要用于信号频率较低的情况，特别是操舵信号，有利于大幅提高船舶操纵重要部件之一的多通道、多冗余的操舵手轮工作可靠性、安全性。

A steering wheel control device with automatic detection and BIT on-line self-test

A steering wheel control device with automatic detection and BIT on-line self-test is composed of four sets of automatic detection and on-line self-test circuits with the same structure. By setting up the first test voltage generator, potentiometer power supply circuit and A/D sampling circuit, it can automatically detect all lead breakage of steering wheel potentiometer, and can also detect the short circuit between lead wires and report it. The single chip computer has the characteristics of comprehensive detection, high reliability and strong practicability. At the same time, BIT online self-test circuit is set up to test the working state of the control device online without affecting the normal operation of the control device, and the test results are reported to the single chip computer, which has the characteristics of real-time detection and reliability. BIT online self-test function is mainly used for low signal frequency. The situation, especially the steering signal, is conducive to greatly improving the reliability and safety of the multi-channel and redundant steering wheel, which is one of the most important components of ship maneuvering.

【技术实现步骤摘要】
一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置
本技术涉及操舵手轮控制装置
，尤其涉及一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置。
技术介绍
操舵手轮模块是船舶操纵重要部件之一，其可靠性、安全性将直接影响船舶安全可靠的航行，为了提高船舶（特别是舰船）自动操舵仪操纵的可靠性，目前舰船自动操舵仪操舵手轮模块已普遍采用多通道、多冗余的设计方法，并将其多通道控制电路设置在操舵手轮模块之外的控制装置内集中处理，因此需要通过引线将操舵手轮模块的多路电位器信号引出至模块外的控制装置内，而多通道、多冗余的操舵手轮模块电位器信号通过接插头、引线引出，不可避免容易产生引线接触不良、断线及短路等故障。同时，对放大器电路自身工作状态进行监测的应用需求也越来越多，监测任务普遍采用BIT自测试技术，即额外增加测试电路与测试单片机，随时监测待测放大器的工作状态。放大器电路的自测试控制电路主要有非在线式和在线式两种，非在线式测试电路在测试放大器工作状态时，需要增加切换开关，切断放大器的信号输入，同时输入自测试电压信号，若放大器输出信号与设计信号相符，即确定放大器电路工作正常，但增加切换开关不可避免增多电路环节，进而降低放大器电路工作的可靠性，具有局限性；在线式测试电路在测试放大器的工作状态时，则需在放大器的信号输入端额外增加输入自测试电压信号，若放大器输出信号与设计信号相符，即确定放大器电路工作正常。此类测试在测试时将直接使工作信号变化，易造成放大器工作状态偏移而影响放大器正常工作；两种自测试控制电路均存在局限性。为及时发现引线接触不良、断线及短路等此类故障问题，实时在线监测放大器电路自身工作状态，研制一种解决上述问题的装置已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置，以解决上述
技术介绍
中的缺点。本技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置，由四组结构相同的自动检测与在线自测试电路组成，每组自动检测与在线自测试电路包括输入端、第一测试电压发生器、第二测试电压发生器、电位器供电电路、放大器、A/D采样控制电路、A/D采样电路及输出端，输入端一端与操舵手轮电位器连接，输入端另一端与电位器供电电路连接，电位器供电电路与A/D采样电路、放大器连接，第一测试电压发生器与电位器供电电路连接，第二测试电压发生器与放大器连接，A/D采样控制电路分别与第一测试电压发生器、第二测试电压发生器及A/D采样电路连接，A/D采样电路与输出端连接，输出端输出电位器信号放大后的信号，输入端包括第一引线～第三引线、一根接地线；具体结构如下：第一引线分别与A/D采样电路、电位器供电电路的第二电容及第五电阻连接；第二引线分别与A/D采样电路、第一电容、第一测试电压发生器的第一电阻及第三电阻、放大器的第十五电阻连接，第一电容与接地线连接；第三引线分别与A/D采样电路、电位器供电电路的第三电容及第七电阻连接；放大器的第十七电阻分别与A/D采样电路、第八电容一端、输出端连接，第八电容另一端与接地线连接；第一测试电压发生器通过第四电阻与A/D采样控制电路连接；第二测试电压发生器通过第十三电阻与A/D采样控制电路连接。在本技术中，第一测试电压发生器包括第一电阻～第四电阻、第一三极管、第二二极管，第一电阻一端与第三电阻一端连接，第一电阻另一端与接地线连接，第三电阻另一端与第二二极管一端连接，第二二极管另一端与第一三极管一端连接，第一三极管另一端与第四电阻连接，第一三极管还与第二电阻并联。在本技术中，第二测试电压发生器包括第九电阻～第十三电阻、第三三极管，第九电阻一端分别与第十电阻一端、第十一电阻一端连接，第九电阻另一端与接地线连接，第十电阻另一端与第三三极管一端连接；第三三极管另一端与第十三电阻连接，第三三极管还与第十二电阻并联。在本技术中，电位器供电电路包括第五电阻～第八电阻、第二电容~第五电容，其中，第五电阻一端与第二电容一端连接，第二电容另一端与接地线连接，第五电阻另一端分别与第四电容的一端、第六电阻连接，第四电另一端与接地线连接；第七电阻一端与第三电容一端连接，第三电容另一端与接地线连接，第七电阻另一端分别与第五电容的一端、第八电阻连接，第五电容另一端与接地线连接。在本技术中，放大器电路包括第十四电阻～第十七电阻、第六电容、第七电容、第一运放，第一运放分别与第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第六电容、第七电容的一端连接，还与第十四电阻并联，第十六电阻的另一端与接地线连接，第六电容的另一端与接地线连接，第七电容的另一端与接地线连接。在本技术中，A/D采样电路包括采样集成电路、第九电容～第十七电容、第十八电阻、稳压器。在本技术中，在A/D采样控制电路与第四电阻、第十三电阻之间设置有隔离电路，在A/D采样控制电路与A/D采样电路之间设置有隔离电路。在本技术中，第二测试电压发生器通过第十一电阻与放大器连接。有益效果：本技术由四组结构相同的自动检测与在线自测试电路组成，通过设置第一测试电压发生器、电位器供电电路及A/D采样电路，用于自动检测操舵手轮电位器的全部引线的断线情况，还可检测引线之间相互短路情况并上报单片机，具有检测全面性、可靠性高、实用性强的特点；同时设置BIT在线自测试电路（即第二测试电压发生器和A/D采样电路），用于在线自测试本控制装置的工作状态且不影响本控制装置的正常工作，并将检测结果上报单片机，具有检测实时性、可靠性的特点；BIT在线自测试功能主要用于信号频率较低的情况，特别是操舵信号，有利于大幅提高船舶操纵重要部件之一的多通道、多冗余的操舵手轮工作可靠性、安全性。附图说明图1为本技术的较佳实施例的原理框图。图2为本技术的较佳实施例的电路框图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1～2的一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置，由四组结构相同的自动检测与在线自测试电路组成，每组自动检测与在线自测试电路包括输入端Input1、第一测试电压发生器BITOnline1、第二测试电压发生器BITOnline2、电位器供电电路CircuitI、放大器Amplifier、A/D采样控制电路A/Dandlevelcontrol、A/D采样电路、输出端Output1、第一三极管V1、第二二极管V2、第三三极管V3、第一电阻R1～第十八电阻R18、第一电容C1～第十七电容C17、第一运放N1、A/D采样集成电路N2、稳压器N3及隔离电路，输入端一端与操舵手轮电位器连接，输入端另一端与电位器供电电路连接，电位器供电电路与A/D采样电路、放大器连接，第一测试电压发生器与电位器供电电路连接，第二测试电压发生器与放大器连接，A/D采样控制电路分别与第一测试电压发生器、第二测试电压发生器及A/D采样电路连接，A/D采样电路与输出端连接，输出端输出电位器信号放大后的信号，输入端包括第一引线P1-R1～第三引线P1-R3、接地线P1GND，具体结构如下：第一引线P1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置，其特征在于，由四组结构相同的自动检测与在线自测试电路组成，每组自动检测与在线自测试电路包括输入端、第一测试电压发生器、第二测试电压发生器、电位器供电电路、放大器、A/D采样控制电路、A/D采样电路及输出端，输入端一端与操舵手轮电位器连接，输入端另一端与电位器供电电路连接，电位器供电电路与A/D采样电路、放大器连接，第一测试电压发生器与电位器供电电路连接，第二测试电压发生器与放大器连接，A/D采样控制电路分别与第一测试电压发生器、第二测试电压发生器及A/D采样电路连接，A/D采样电路与输出端连接，输入端包括第一引线～第三引线、一根接地线；具体结构如下：第一引线分别与A/D采样电路、电位器供电电路的第二电容及第五电阻连接；第二引线分别与A/D采样电路、第一电容、第一测试电压发生器的第一电阻及第三电阻、放大器的第十五电阻连接，第一电容与接地线连接；第三引线分别与A/D采样电路、电位器供电电路的第三电容及第七电阻连接；放大器的第十七电阻分别与A/D采样电路、第八电容一端、输出端连接，第八电容另一端与接地线连接；第一测试电压发生器通过第四电阻与A/D采样控制电路连接；第二测试电压发生器通过第十三电阻与A/D采样控制电路连接。...

【技术特征摘要】
1.一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置，其特征在于，由四组结构相同的自动检测与在线自测试电路组成，每组自动检测与在线自测试电路包括输入端、第一测试电压发生器、第二测试电压发生器、电位器供电电路、放大器、A/D采样控制电路、A/D采样电路及输出端，输入端一端与操舵手轮电位器连接，输入端另一端与电位器供电电路连接，电位器供电电路与A/D采样电路、放大器连接，第一测试电压发生器与电位器供电电路连接，第二测试电压发生器与放大器连接，A/D采样控制电路分别与第一测试电压发生器、第二测试电压发生器及A/D采样电路连接，A/D采样电路与输出端连接，输入端包括第一引线～第三引线、一根接地线；具体结构如下：第一引线分别与A/D采样电路、电位器供电电路的第二电容及第五电阻连接；第二引线分别与A/D采样电路、第一电容、第一测试电压发生器的第一电阻及第三电阻、放大器的第十五电阻连接，第一电容与接地线连接；第三引线分别与A/D采样电路、电位器供电电路的第三电容及第七电阻连接；放大器的第十七电阻分别与A/D采样电路、第八电容一端、输出端连接，第八电容另一端与接地线连接；第一测试电压发生器通过第四电阻与A/D采样控制电路连接；第二测试电压发生器通过第十三电阻与A/D采样控制电路连接。2.根据权利要求1所述的一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置，其特征在于，第一测试电压发生器包括第一电阻～第四电阻、第一三极管、第二二极管，第一电阻一端与第三电阻一端连接，第一电阻另一端与接地线连接，第三电阻另一端与第二二极管一端连接，第二二极管另一端与第一三极管一端连接，第一三极管另一端与第四电阻连接，第一三极管还与第二电阻并联。3.根据权利要求1所述的一种带自动检测与BIT在线自测试的操舵手轮控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅朝阳，刘燕华，朱江涛，王力，杨军，李雪璞，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所九江分部，
类型：新型
国别省市：江西,36