本发明涉及船用仪表技术领域，尤其涉及一种多信号源机电角度发送装置。
背景技术：
在老船改造的过程中，很多老式船用角度信号发送箱是仍然保留的，由于技术的更换，各种角度传感器不断更新，因此，需要研发一个装置将不同种类传感器输出的船舶角度信号转换为同一种类型的驱动信号来驱动老式船舶上的发送箱的直流执行电机，使直流执行电机带动发送箱的旋变接收机转动，以使旋变接收机的发送角度发生改变。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种多信号源机电角度发送装置，用以将不同种类传感器输出的船舶角度信号转换为同一种类型的驱动信号来驱动老式船舶上的发送箱的直流执行电机，使直流执行电机带动发送箱的旋变接收机转动，以使旋变接收机的发送角度发生改变。
一种多信号源机电角度发送装置，包括多种传感器、信号选择模块、机电处理模块和发送箱；
所述多种传感器均用于检测用以表示船舶当前航向与姿态的角度信号并将角度信号传输给信号选择模块；
所述信号选择模块用于根据操作人员的信号源选取指令将其中一种传感器检测到的角度信号传输给机电处理模块；
所述机电处理模块用于将接收到的信号转换为模拟信号后传输给发送箱的旋变接收机，旋变接收机将其当前角度与接收到的信号进行比对从而向机电处理模块输出角度比较信号，机电处理模块对角度比较信号进行处理后向发送箱的电机发出执行指令，电机根据接收到的执行指令带动旋变接收机转动。
优选地，传感器包括两种，第一种传感器输出的角度信号为模拟信号，第二种传感器输出的角度信号为数字信号。
优选地，信号选择模块包括rdc转换模块、主机、控制芯片和can网转换器，
所述rdc转换模块用于将第一种传感器输出的模拟形式的角度信号进行数字化处理并传输给控制芯片；
所述主机用于使操作人员手工输入信号源选取指令并将该指令传输给控制芯片；
所述控制芯片用于接收第一rdc传输的第一种传感器的角度信号和第二种传感器传输的数字形式的角度信号，并根据所述信号源选取指令将其中一种传感器的角度信号传输给机电处理模块。
优选地，所述控制芯片为fpga芯片。
优选地，所述机电处理模块包括第二rdc转换模块和信号处理模块，
所述drc转换模块用于将其接收到数字形式的角度信号转换为模拟形式，并传输给发送箱的旋变接收机；
所述信号处理模块用于接收旋变接收机发送的角度比较信号，并对角度比较信号进行滤波、解调转换为差分信号后传输给发送箱的电机。
优选地，所述机电处理模块包括drc模块、信号处理模块和功率放大模块。
优选地，所述角度信号包括船舶的航向旋变信号、纵摇旋变信号和横摇旋变信号，航向旋变信号、纵摇旋变信号和横摇旋变信号通过不同的数据通道进行传输。
本发明的有益效果是：
本发明能够将不同种类传感器输出的船舶角度信号转换为同一种类型的驱动信号来驱动老式船舶上的发送箱的直流执行电机，使直流执行电机带动发送箱的旋变接收机转动，以使旋变接收机的发送角度发生改变，本发明能够直接兼容旧型号的发送箱，能够灵活应用于角度发送设备的改造，适用非常广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。
图1是本发明的电路原理框图。
图2是信号处理模块的电路图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
本发明给出一种多信号源机电角度发送装置，该装置能够将不同种类传感器输出的船舶角度信号转换为同一种类型的驱动信号来驱动老式船舶上的发送箱的直流执行电机，使直流执行电机带动发送箱的旋变接收机转动，以使旋变接收机的发送角度发生改变。
本发明的多信号源机电角度发送装置，包括传感器、信号选择模块、机电处理模块和发送箱。
所述传感器设置有多种类型，各种类型的传感器输出的数据类型不同，但均用于检测角度信号并将角度信号传输给信号选择模块，角度信号为船舶当前姿态的角度信号。
本实施例中，传感器包括两种，第一种传感器输出的角度信号为模拟信号，第二种传感器输出的角度信号为数字信号。
所述信号选择模块用于根据操作人员的信号源选取指令将其中一种传感器检测到的角度信号传输给机电处理模块。
具体地，信号选择模块包括rdc转换模块、主机、控制芯片和can网转换器。
所述rdc转换模块用于将第一种传感器输出的模拟信号转换为数字信号并传输给控制芯片。
所述主机用于使操作人员手工输入信号源选取指令并将该指令传输给控制芯片，信号源是指用于检测角度信号的第一种传感器和第二种传感器。操作人员可通过主机选择信号源，以使控制芯片输出选定的信号源的角度信号，即若操作人员选定的信号源为第一种传感器，则控制芯片将第一种传感器检测到的角度信号通过can网转换器传输给机电处理模块；若操作人员选定的信号源为第二种传感器，则控制芯片将第二种传感器检测到的角度信号can网转换器传输给机电处理模块。
第一种传感器和第二种传感器检测到的角度信号包括船舶的航向旋变信号、纵摇旋变信号和横摇旋变信号。
由于第一种传感器输出的信号为高精度模拟信号，因此要求信号在传播过程中尽可能减少时延，故其航向旋变信号、纵摇旋变信号和横摇旋变信号分三路数据通道分别传输至相应的can网转换器中。can网转换器的最高传输频率为2000次/秒，这样当船舶的角度转动速度为5°/s时，由于时延损失的角度误差为9角秒，当船舶的角度转动速度为1°/s时的，由于时延而损失的角度误差为1.8角秒，此误差在允许范围内。
所述控制芯片用于接收第一种传感器的角度信号和第二种传感器传输的角度信号，由于第一种传感器输出的模拟信号需经rdc转换模块进行模数转换，而第二种传感器直接输出的就是数字信号，因此控制芯片接收到的信号均为数字信号。控制芯片根据所述信号源选取指令将其中一种传感器的角度信号传输给机电处理模块。本实施例中，控制芯片为fpga芯片。
所述机电处理模块用于将接收到的信号转换为模拟信号后传输给发送箱的旋变接收机，旋变接收机将其当前角度与接收到的信号进行比对从而向机电处理模块输出角度比较信号，机电处理模块对角度比较信号进行处理后向发送箱的电机发出执行指令，电机根据接收到的执行指令带动旋变接收机转动。
具体地，所述机电处理模块包括drc转换模块和信号处理模块和功率放大模块。
所述drc转换模块用于将其接收到数字形式的角度信号转换为模拟形式，并传输给发送箱的旋变接收机。旋变接收机将其当前角度与接收到的角度信号进行比对从而向信号处理模块输出角度比较信号。
所述信号处理模块与功率放大模块用于接收旋变接收机发送的角度比较信号，并对角度比较信号进行滤波、解调、pid控制、功率放大转换为差分信号后传输给发送箱的电机。信号处理模块包括滤波模块和功率放大模块。
发送箱的电机与接收机之间通过齿轮传动机构相连，当电机接收到信号处理模块传输的执行指令后，电机通过齿轮传动机构带动接收机发生转动，从而使接收机的角度位置发生改变。
接收机的角度位置发生改变后，接收机会将其当前新的角度与从drc转换模块接收到的角度信号进行重新比对，若两者不相等，则接收机仍会向信号处理模块输出新的角度比较信号，信号处理模块对该新的角度比较信号进行处理后向发送箱的电机发出执行指令，使电机通过齿轮传动机构带动接收机继续转动，直至接收机的角度位置与其从drc转换模块接收到的目标信号相等位置(接收机的角度位置与目标角度信号之间允许存在工程误差，即当接收机当前的角度与目标角度信号之间的误差趋向于0时，就说明接收机的角度位置调整到位)。如此，接收机与信号处理模块、电机之间形成一个闭环控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
1.一种多信号源机电角度发送装置，其特征在于，包括多种传感器、信号选择模块、机电处理模块和发送箱；
所述多种传感器均用于检测用以表示船舶当前航向姿态的角度信号并将角度信号传输给信号选择模块；
所述信号选择模块用于根据操作人员的信号源选取指令将其中一种传感器检测到的角度信号传输给机电处理模块；
所述机电处理模块用于将接收到的信号转换为模拟信号后传输给发送箱的旋变接收机，旋变接收机将其当前角度与接收到的信号进行比对从而向机电处理模块输出角度比较信号，机电处理模块对角度比较信号进行处理后向发送箱的电机发出执行指令，电机根据接收到的执行指令带动旋变接收机转动。
2.根据权利要求1所述的多信号源机电角度发送装置，其特征在于，传感器包括两种，第一种传感器输出的角度信号为模拟信号，第二种传感器输出的角度信号为数字信号。
3.根据权利要求2所述的多信号源机电角度发送装置，其特征在于，信号选择模块包括rdc转换模块、主机、控制芯片和can网转换器，
所述rdc转换模块用于将第一种传感器输出的模拟形式的角度信号进行数字化处理并传输给控制芯片；
所述主机用于使操作人员手工输入信号源选取指令并将该指令传输给控制芯片；
所述控制芯片用于接收rdc传输的第一种传感器的角度信号和第二种传感器传输的数字形式的角度信号，并根据所述信号源选取指令将其中一种传感器的角度信号传输给机电处理模块。
4.根据权利要求3所述的多信号源机电角度发送装置，其特征在于，所述控制芯片为fpga芯片。
5.根据权利要求2所述的多信号源机电角度发送装置，其特征在于，所述机电处理模块包括drc转换模块和信号处理模块，
所述drc转换模块用于将其接收到数字形式的角度信号转换为模拟形式，并传输给发送箱的旋变接收机；
所述信号处理模块用于接收旋变接收机发送的角度比较信号，并对角度比较信号进行滤波、解调转换为差分信号后传输给发送箱的电机。
6.根据权利要求5所述的多信号源机电角度发送装置，其特征在于，所述信号处理模块包括滤波模块和功率放大模块。
7.根据权利要求1所述的多信号源机电角度发送装置，其特征在于，所述角度信号包括船舶的航向旋变信号、纵摇旋变信号和横摇旋变信号，航向旋变信号、纵摇旋变信号和横摇旋变信号通过不同的数据通道进行传输。
技术总结