航箭发控系统虚拟检测仪研制
0 引 言
航空火箭武器是目前我国各型战斗机所装备的主要作战武器之一,为确保战斗机的战斗力,当航箭发控系统发生故障时,必须要能够快速准确地对其进行检测,以达到尽快维修、恢复作战能力的目的。然而原有的检测手段对航箭发控系统进行检测时,不仅检测精度不高,而且费时费力[1-2],为解决这些问题,研制了一种新型航箭发控系统检测仪。
1 系统硬件组成及特点
航箭发控系统虚拟检测仪的硬件结构由工业控制计算机、转换电路、处理与显示电路、电缆4部分组成。其结构框图如图1所示。
1.1 工业控制计算机
图1 检测仪硬件结构框图
工业控制计算机部分包括主机、监视器、键盘、鼠标和打印机等。主机采用ADVANTECH IPC-610工业控制计算机[3],它具有无源底板结构,可提供10个ISA和2个PCI插槽。该机具有较强的扩充性、可靠性高、抗干扰能力强、防震、防潮、体积小等特点。检测过程中的所有信息均显示在工作站的屏幕上。工业控制计算机是检测仪的核心,其标准总线结构为选用成熟的硬件产品提供了基础,避免重复开发,也便于硬件升级换代及板级快速维修。
1.2 转换电路
转换电路主要由自检电路、发射器通路检测电路、电阻检测电路及绝缘性能检测电路等组成,用于控制检测被检设备。
1.2.1 自检电路
自检电路由自检开关、自检二极管、自检电阻、稳压管、驱动器等组成。其工作原理是:连接好电源电缆,打开电源开关,电流经电源开关、电阻、电源灯回路,电源指示灯亮。按下自检按钮,电流经自检开关、自检二极管、自检电阻、发光管回路,所有指示灯亮,说明电路正常,松开自检按钮,指示灯灭;同时微处理器对自检结果进行统计处理通过数码管显示出来。
1.2.2 发射器通路检测电路
通路检测电路由检测二极管、检测电阻、微处理器、接口扩展芯片、模数转换器、数码管等组成。其工作原理是:用与被检发射器对应的控制电缆和检测电缆将主机与发射器相连。连接好电源电缆,打开电源电门,电源指示灯亮。按下检测按钮,波段开关放在空档位置,对应线路导通指示灯亮,说明对应该线路导通,松开按钮,导通指示灯灭;同时,处理与显示电路完成统计处理,将每部分检测结果储存并将最终结果通过数码管显示出来,按压查询按钮,可查出每一线路的具体情况,按下清零按钮,数码管回零,为下一项检测做准备。
该检测仪要对几十种发射器的几百条线路进行检测,就必须解决故障的快速定位问题,以便在实际应用中能迅速找出并排除故障。为解决这一问题,该检测仪采用故障树模式[4-5]对发射器中所有可能故障进行统计处理,使每一线路的可能故障都能显示出来,使用时可快速确定故障位置。
1.2.3 电阻检测电路
通路电阻阻值检测电路由三用表、拨动开关等组成。工作原理是:用与被检发射器对应的控制电缆和检测电缆将主机与发射器相连,将5个拨动开关置空档位,断开电源;检测线路时拨动开关分别置于对应线路档位,读出各电阻值,即为对应线路的通路阻值。
1.2.4 绝缘性能检测电路
绝缘性能检测电路由高阻表、拨动开关等组成。高阻表原理电路如图2所示。
总体检测:用与被检发射器对应的检测电缆将主机与发射器相连,断开电源,将高阻表的一个检测夹与对应的接线柱连接好,另一个检测夹与发射器壳体相连。按下高阻表检测按钮,绝缘阻值应大于20MΩ,说明绝缘性能良好。
图2 高阻表原理电路
单线检测:总体检测发现故障时,将高阻表的一个检测夹与对应的接线柱连接好,另一个检测夹与发射器壳体相连,将5个拨动开关置空档位,检测线路电阻时将拨动开关分别置于对应档位,按下高阻表检测按钮,绝缘阻值应大于20MΩ。
同时采用直流升压技术,在测量绝缘电阻模块中将9V直流电经过直流升压达到500V,利用选钮通过分离电路输出,保证了500V高压的稳定输出,实现了发射器绝缘性能的精确测量。
1.3 处理与显示电路
处理与显示电路主要由微处理器、接口扩展芯片、静态存储器、电擦除器、模数转换器、稳压管、驱动器等组成,用于处理和显示检测结果。
1.4 电 缆
电缆包括控制电缆、检测电缆和电源电缆。控制电缆用于连接主机和发射器与飞机连接端插头,检测电缆用于连接主机和发射器下端面连接端插头。