摘 要:針對飛機(jī)電纜故障定位的特點(diǎn), 介紹了一種基于DSP 的飛機(jī)電纜故障定位設(shè)備的設(shè)計(jì)。利用低壓脈沖反射法為被測電纜注入窄帶脈沖,采用等效采樣對脈沖回波信號進(jìn)行采集,通過DSP 軟件對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,計(jì)算電纜故障位置,并將結(jié)果通過CAN 總線傳送到上位機(jī),達(dá)到對電纜故障定位的目的。

　　1 引言

　　飛機(jī)電纜故障定位是機(jī)務(wù)維修的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

　　飛機(jī)電纜類型復(fù)雜, 有各種射頻線、數(shù)據(jù)線、低壓動力線等, 且電纜長度較短, 猶如“血管”一樣遍布飛機(jī)的各個(gè)部位, 常按類別被成捆地放置在飛機(jī)的夾壁中, 人工判斷故障點(diǎn)很不方便。目前, 機(jī)務(wù)維修所用的專用檢測設(shè)備主要采用進(jìn)口的時(shí)域反射測量儀, 這種設(shè)備局限性強(qiáng), 主要對射頻同軸電纜有效, 價(jià)格昂貴, 國內(nèi)只有少數(shù)幾家大型維修基地?fù)碛羞@種測量儀器, 其余的維修部門則大多靠人工定位。

　　相對于其他領(lǐng)域, 飛機(jī)電纜的故障定位有其自身的特點(diǎn):(1)故障類型一般都短路或斷路;(2)故障定位過程中不能夠?qū)﹄娎|造成損壞; ( 3 ) 電纜長度較短, 定位要求較高。目前, 常用的電纜故障定位的方法主要有:

　　電橋法, 低壓脈沖反射法, 直流高壓閃絡(luò)法, 沖擊高壓閃絡(luò)法, 二次脈沖法, 聲測法, 聲磁同步法等。電橋法不能直接檢測高阻故障,測高阻故障時(shí)易損壞待測電纜;基于閃絡(luò)的一類方法一般用于高阻故障檢測, 不適于短路故障定位; 聲測法和聲磁同步法都易受環(huán)境噪聲干擾。

　　本文采用低壓脈沖反射法, 設(shè)計(jì)一個(gè)飛機(jī)電纜故障定位設(shè)備, 對機(jī)載設(shè)備和線路故障進(jìn)行快速準(zhǔn)確定位,以減少維修工作中的錯(cuò)誤拆裝次數(shù), 避免因錯(cuò)誤拆裝導(dǎo)致電纜壽命的減少。

　　2 低壓脈沖反射法基本原理

　　向電纜發(fā)送一個(gè)脈沖電壓信號, 當(dāng)電纜有故障時(shí),由于故障點(diǎn)阻抗和電纜的特性阻抗不匹配而產(chǎn)生脈沖反射, 從發(fā)射脈沖開始計(jì)時(shí), 直至接受到故障點(diǎn)反射脈沖的時(shí)間為△ t,△ t 是脈沖在測試點(diǎn)和故障點(diǎn)之間往返的時(shí)間。設(shè)故障距離為S , 脈沖在電纜中的傳播速度為V,則S=V △ t/2。通過識別反射脈沖的起始位置、形狀及幅度, 定位故障點(diǎn)的距離, 故障點(diǎn)的位置在反射脈沖的起始點(diǎn)。故障波形見圖1 。

a) 斷路故障波形 b) 短路故障波形

圖1 低壓脈沖測試電纜故障波形

　　3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的總體框圖如圖2 所示, 主要包UWB 窄脈沖產(chǎn)生、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、觸發(fā)控制、處理單元等部分。

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