CN103822619B - 陀螺磁罗盘系统试验转接器 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞行器导航系统实验技术领域，特别是涉及一种陀螺磁罗盘系统试验转接器。本转接器包括插座（J01）、插座（J02）、插座（J03），直流电源输入电路以及交流电源输入电路，其中，插座（J01）与方位陀螺系统连接，插座（J02）与磁通阀连接，插座（J03）与补偿装置连接，直流电源输入电路以及交流电源输入电路为本转接器提供电源。本试验器作为一种体积小、操作简单的陀螺磁罗盘系统试验转接器，可有效实现陀螺磁罗盘系统各项性能指标检测，测试精度高。在试验室校验阶段，可实现对故障成品的故障点迅速定位，能够及时有效地发现成品制造缺陷，极大地降低了总装过程中故障的出现，减少装机隐患。

Description

陀螺磁罗盘系统试验转接器

技术领域

本发明属于飞行器导航系统实验技术领域，特别是涉及一种陀螺磁罗盘系统试验转接器。

背景技术

陀螺磁罗盘系统是Y12型定翼式飞机常用的仪表系统，由三个部品组成：方位陀螺系统、磁通阀和补偿装置。该系统将磁通阀的长时期磁航向信息和方位陀螺系统中的航向陀螺的短时期航向信息组合在一起，获得精确的航向数据X、Y、Z同步数据提供给飞机上水平位置指示器、无线电磁指示器、航道指示器等相关设备使用和显示。补偿装置用于消除由交变的地磁场对飞机引起的任何磁通量的探测误差。

在对陀螺磁罗盘系统进行装机调试时，需要检测其工作性能是否稳定可靠，常采用的方式是用一个水平位置指示器或其他航向信息指示仪表连接到陀螺磁罗盘系统，检测系统的航向数据X、Y、Z同步数据输出。这种方式操作复杂，工作量大，在飞机上直接操作，一旦出现故障很难进行故障定位和排除，给机载部品带来很大安全隐患。

发明内容

本发明的目的

发明陀螺磁罗盘系统试验转接器，有效实现在试验室内对陀螺磁罗盘系统的航向数据X、Y、Z同步数据输出精度等性能检测，便于系统部品故障定位，降低总装故障率。

本发明的技术方案

本发明提供了一种操作简洁、测试精度高的陀螺磁罗盘系统试验转接器，能够有效实现在试验室内对陀螺磁罗盘系统航向数据X、Y、Z同步数据输出精度等各项性能的检测。本发明的工作电源采用直流28V和交流26V400HZ供电，在没有市电的情况下，可以直接使用电瓶车或机上供电，便于外场维护使用。本发明设计了系统航向数据X、Y、Z同步数据输出测试端口：TESTX、TESTY和TESTZ。可与高精度同步接收指示器标准指示器连接，实时指示系统输出的航向数据。本发明采用直流电流表M01监控试验工作电流，保障试验安全可靠。在电流表M01两端设计了TEST+和TEST–两个校准端，将双刀单掷开关S3断开时，电流表M1从测试电路中断开，在TEST+和TEST–两个校准端接入标准设备后可进行电流表的误差校准。试验器的插座J01、插座J02、插座J03经成品连接电缆分别与方位陀螺系统、磁通阀和补偿装置连接，通过试验器内部转接，实现系统三个部品之间的信号交联。试验器设计了交联信号检测端口TEST12等。将方位陀螺系统、磁通阀和补偿装置相互交联的信号引出到检测端口上，可实现对任一交联信号的测试，有效提高部品的故障检测能力，便于系统维护与修理。设计了对方位陀螺系统内置罗盘有效性监测端口TEST50，通过测量端口输出的直流电压值判断罗盘系统工作有效性。

陀螺磁罗盘系统试验转接器，本转接器包括插座J01、插座J02、插座J03，直流电源输入电路以及交流电源输入电路，其中，

插座J01与方位陀螺系统连接，插座J02与磁通阀连接，插座J03与补偿装置连接，直流电源输入电路以及交流电源输入电路为本转接器提供电源；

所述的直流电源输入电路中，直流电源输入端“28VDC+”经过直流电源开关S01、保险管F01，与电流表校准开关S03的101位置相连接，经过保护电阻R01，直流电源指示灯L01接地；直流电源输入端“28VDC-”接地；电流表M01串联于开关S03的1、2端之间，两端分别与校准端TEST+和TEST–相接；开关S03的201位置与J01插座的T1端、J03插座的Z3端、和照明开关S04一端相接；开关S04另一端与插座J03的X3端连接；

所述的交流电源输入电路中，交流电源输入端26VACH经过交流电源开关S02、保险管F02，与J01插座的F1端连接；输入端26VACC与J01插座的C1端连接；交流电源指示灯L02与保护电阻R02连接后并联在J01插座的F1、C1端之间；

试验器插座J01的M1、A1、Z1端接收来自方位陀螺系统产生的一组正弦激磁、余弦激磁和激磁公共端激磁信号，分别与测试端口TEST12、TEST44、TEST23连接；同时经插座J02的E2、A2、B2端，进入磁通阀中，激励其内部激磁绕组工作，使磁通阀产生出长时期磁航向信息；

磁通阀产生的正弦信号、余弦信号、信号公共端磁航向信息，经试验器插座J02的G2、C2、D2端，与测试端口TEST26、TEST42、TEST38连接；同时经插座J01的c1、B1、q1端，送入致方位陀螺系统中进行进一步处理；

磁通阀的激磁屏蔽和信号屏蔽通过试验器插座J02的F2、H2端接地输入；

补偿装置输出的竖直方式、指标补偿、正弦补偿、余弦补偿模拟量补偿信息通过插座J03的B3、M3、F3、G3端与测试端口TEST10、TEST29、TEST49、TEST45连接；同时经插座J01的K1、f1、D1、E1端，送入方位陀螺系统中，与磁通阀的磁航向信息和方位陀螺系统中航向陀螺的短时期航向信息一起用于进行磁航向数据的计算与修正；

方位陀螺系统提供补偿激励+和补偿激励负-信号，经插座J01的m1、k1端，与测试端口TEST35和TEST34连接，同时分别与插座J03的H3、W3和E3端对应连接，为补偿装置提供直流激励的正、负输入，和慢/方式激励正输入；

插座J01的G1、H1、N1端，与测试端口TEST46、TEST47、TEST48连接，将方位陀螺系统处理所接收磁通阀航向数据后的正弦模拟、余弦模拟、模拟线路返回地信号模拟数据，经插座J03的J3、K3、L3端，发送给补偿装置，为其提供基本航向数据，进行输出补偿信息的计算；

方位陀螺系统为补偿装置的伺服电路提供的伺服马达输入+和模拟线路返回地信号回路，经J01的J1、N1端，与测试端口TEST9、TEST48连接，经过插座J03的P3、R3与补偿装置连接；

补偿装置输出的右慢速协调、左慢速协调、方式协调接通慢速协调数据通过试验器插座J03的T3、S3、U3端，与测试端口TEST36、TEST37、TEST20连接，经插座J01的n1、p1、W1端送入方位陀螺系统中，用于修正方位陀螺系统中的航向陀螺的漂移误差；

插座J01的L1端，与测试端口TEST50连接，接收方位陀螺系统的罗盘监控输出正信号；

方位陀螺系统接收来自磁通阀的磁航向数据和补偿装置的补偿修正信息，与其内部的航向陀螺数据一起综合计算得出的最终精确的系统航向X、Y、Z同步数据输出到标准指示器中，同时还通过插座J01的b1、s1、a1端输出到测试端口TESTX、TESTY、TESTZ。

所述的保险管F01、F02的保险电流为3A。

所述的保护电阻R01和保护电阻R02的大小为510Ω。

所述的电流表M01的量程为3A。

本发明的技术效果

本试验器作为一种体积小、操作简单的陀螺磁罗盘系统试验转接器，可有效实现陀螺磁罗盘系统各项性能指标检测，测试精度高。在试验室校验阶段，可实现对故障成品的故障点迅速定位，能够及时有效地发现成品制造缺陷，极大地降低了总装过程中故障的出现，减少装机隐患。试验器显示直观，操作方便，使用可靠。

附图说明

附图1为试验转接器原理图；

附图2为试验连接图。

具体实施方式

工作电源由直流供电和交流供电组成。

直流电源输入电路中，直流电源输入端“28VDC+”经过直流电源开关S01、保险管F013A，与电流表校准开关S03的101位置相连接，经过保护电阻R01510Ω，直流电源指示灯L01接地；直流电源输入端“28VDC-”接地；电流表M01量程3A串联于开关S03的1、2端之间，两端分别与TEST+和TEST–校准端相接；开关S03的201位置与J01插座的T1端、J03插座的Z3端、和照明开关S04一端相接；开关S04另一端与J03插座的X3端连接。

当有28V直流电输入时，闭合S01，指示灯L01燃亮；闭合S03，电流表指示工作电流。直流28V电源经过试验器J01插座的T1端，经成品连接电缆，为方位陀螺系统提供28V工作电源；经过J03插座的Z3端，为补偿装置提供28V工作电源；当S04开关闭合时，经过J03插座的X3端，为补偿装置照明电路提供工作电源。

方位陀螺系统的电源地、壳体地和补偿装置的电源地照明地分别由试验转接器插座J01的j1、r1端和插座J03的N3端提供。

交流电源输入电路中，交流电源输入端26VACH经过交流电源开关S02、保险管F023A，与J01插座的F1端连接；输入端26VACC与J01插座的C1端连接；交流电源指示灯L02与保护电阻R02510Ω连接后并联在J01插座的F1、C1端之间。

当26V交流电输入时，闭合S02，指示灯L02燃亮，此时26V交流电经过J01插座的F1、C1端，送入到方位陀螺系统，为其内部的同步器输出驱动器电路提供26V交流工作电源。

试验器插座J01的M1、A1、Z1端接收来自方位陀螺系统产生的一组激磁信号正弦激磁、余弦激磁、激磁公共端，分别与测试端口TEST12、TEST44、TEST23连接；同时经插座J02的E2、A2、B2端，进入磁通阀中，激励其内部激磁绕组工作，使磁通阀产生出长时期磁航向信息。

磁通阀产生的磁航向信息正弦信号、余弦信号、信号公共端，经试验器插座J02的G2、C2、D2端，与测试端口TEST26、TEST42、TEST38连接；同时经插座J01的c1、B1、q1端，送入致方位陀螺系统中进行进一步处理。

磁通阀的激磁屏蔽和信号屏蔽通过试验器插座J02的F2、H2端接地输入。

补偿装置输出的各项模拟量补偿信息竖直方式、指标补偿、正弦补偿、余弦补偿通过试验器插座J03的B3、M3、F3、G3端与测试端口TEST10、TEST29、TEST49、TEST45连接；同时经插座J01的K1、f1、D1、E1端，送入方位陀螺系统中，与磁通阀的磁航向信息和方位陀螺系统中航向陀螺的短时期航向信息一起用于进行磁航向数据的计算与修正。

方位陀螺系统提供补偿激励++12VDC和补偿激励负--12VDC信号，经插座J01的m1、k1端，与测试端口TEST35和TEST34连接，同时分别与插座J03的H3、W3和E3端对应连接，通过成品电缆，为补偿装置提供直流激励的正、负输入，和慢/方式激励正输入。

插座J01的G1、H1、N1端，与测试端口TEST46、TEST47、TEST48连接，将方位陀螺系统处理所接收磁通阀航向数据后的模拟数据正弦模拟、余弦模拟、模拟线路返回地信号，经插座J03的J3、K3、L3端，发送给补偿装置，为其提供基本航向数据，进行输出补偿信息的计算。

方位陀螺系统为补偿装置的伺服电路提供的伺服马达输入+、模拟线路返回地信号回路，经J01的J1、N1端，与测试端口TEST9、TEST48连接，经过插座J03的P3、R3与补偿装置连接。

补偿装置输出的慢速协调数据右慢速协调、左慢速协调、方式协调接通通过试验器插座J03的T3、S3、U3端，与测试端口TEST36、TEST37、TEST20连接，经插座J01的n1、p1、W1端送入方位陀螺系统中，用于修正方位陀螺系统中的航向陀螺的漂移误差。

插座J01的L1端，与测试端口TEST50连接，接收方位陀螺系统的罗盘监控输出正信号。根据方位陀螺系统工作原理，当方位陀螺系统中的航向陀螺正常工作时，会输出一个正28V直流电压，为罗盘监控输出正信号。通过对此信号的测量，可监控方位陀螺系统工作是否正常。

插座J01的b1、s1、a1端，与测试端口TESTX、TESTY、TESTZ连接。方位陀螺系统接收来自磁通阀的磁航向数据和补偿装置的补偿修正信息，与其内部的航向陀螺数据一起综合计算得出的最终精确的系统航向数据X、Y、Z同步数据通过测试端口TESTX、TESTY、TESTZ输出。将标准指示器与端口连接后，可实现对陀螺磁罗盘系统输出的航向数据精度检测。

具体检测步骤如下

本发明可有效实现对陀螺磁罗盘系统的航向数据输出精度检查，试验连接图如图2所示，具体操作流程如下。

用成品连接电缆将方位陀螺系统、磁通阀和补偿装置部品分别与试验器的J01、J02、J03插座对应连接。

在测试端口TESTX、TESTY、TESTZ连接标准指示器量程0~360°，精度0.01。

将28V直流稳压电源与交流26V400HZ的中频电源接入试验器电源输入端。

接通28V直流稳压电源，闭合开关S01，直流电源灯L01燃亮；接通交流26V电源，闭合开关S02，直流电源灯L02燃亮。

待方位陀螺系统中的陀螺工作稳定后加电5分钟后，此时电流表M01指示值应小于2.2A。

从顶部观察，顺时针转动方位陀螺系统，改变内部方位陀螺的航向数据输出，此时标准指示器指示值应正向增加。

逆时针转动方位陀螺系统时，标准指示器指示值应反向增加。

待工作稳定后，反复调整磁通阀位置，使标准指示器指示值为0°。

每隔30°旋转磁通阀，改变磁通阀输出的磁航向数据，从而改变系统输出的航向X、Y、Z数值，观察同步接收器指示值应匀速跟踪指示。将标准指示器指示的航向数值，与磁通阀的位置相比较，就可以检测出待测陀螺磁罗盘系统的航向数据输出精度不大于±2°，确保系统工作准确可靠。

将试验器开关S04闭合，补偿装置内部照明灯燃亮。

在测试中，若发现系统航向数据输出不正确时，可通过试验器的“TEST12”等检测端口，进行相应信号的测试，有效提高部品故障定位能力，便于试验维护。

Claims (4)

1.陀螺磁罗盘系统试验转接器，其特征是，本转接器包括第一插座(J01)、第二插座(J02)、第三插座(J03)，直流电源输入电路以及交流电源输入电路，其中，

第一插座(J01)与方位陀螺系统连接，第二插座(J02)与磁通阀连接，第三插座(J03)与补偿装置连接，直流电源输入电路以及交流电源输入电路为本转接器提供电源；

所述的直流电源输入电路中，直流电源输入端“28VDC+”经过直流电源开关(S01)、第一保险管(F01)，与电流表校准第一开关(S03)的(101)位置相连接，经过第一保护电阻(R01)，直流电源指示灯(L01)接地；直流电源输入端“28VDC-”接地；电流表(M01)串联于第一开关(S03)的1、2端之间，两端分别与校准端TEST+和TEST–相接；第一开关(S03)的(201)位置与第一插座(J01)的T1端、第三插座(J03)的Z3端、和照明第二开关(S04)一端相接；第二开关(S04)另一端与第三插座(J03)的X3端连接；

所述的交流电源输入电路中，交流电源输入端26VACH经过交流电源开关(S02)、第二保险管(F02)，与第一插座(J01)的F1端连接；输入端26VACC与第一插座(J01)的C1端连接；交流电源指示灯(L02)与第二保护电阻(R02)连接后并联在第一插座(J01)的F1、C1端之间；

试验器第一插座(J01)的M1、A1、Z1端接收来自方位陀螺系统产生的一组正弦激磁、余弦激磁和激磁公共端激磁信号，分别与测试端口TEST12、TEST44、TEST23连接；同时经第二插座(J02)的E2、A2、B2端，进入磁通阀中，激励其内部激磁绕组工作，使磁通阀产生出长时期磁航向信息；

磁通阀产生的正弦信号、余弦信号、信号公共端磁航向信息，经试验器第二插座(J02)的G2、C2、D2端，与测试端口TEST26、TEST42、TEST38连接；同时经第一插座(J01)的c1、B1、q1端，送入致方位陀螺系统中进行进一步处理；

磁通阀的激磁屏蔽和信号屏蔽通过试验器第二插座(J02)的F2、H2端接地输入；

补偿装置输出的竖直方式、指标补偿、正弦补偿、余弦补偿模拟量补偿信息通过第三插座(J03)的B3、M3、F3、G3端与测试端口TEST10、TEST29、TEST49、TEST45连接；同时经第一插座(J01)的K1、f1、D1、E1端，送入方位陀螺系统中，与磁通阀的磁航向信息和方位陀螺系统中航向陀螺的短时期航向信息一起用于进行磁航向数据的计算与修正；

方位陀螺系统提供补偿激励+和补偿激励负-信号，经第一插座(J01)的m1、k1端，与测试端口TEST35和TEST34连接，同时分别与第三插座(J03)的H3、W3和E3端对应连接，为补偿装置提供直流激励的正、负输入，和慢/方式激励正输入；

第一插座(J01)的G1、H1、N1端，与测试端口TEST46、TEST47、TEST48连接，将方位陀螺系统处理所接收磁通阀航向数据后的正弦模拟、余弦模拟、模拟线路返回地信号模拟数据，经第三插座(J03)的J3、K3、L3端，发送给补偿装置，为其提供基本航向数据，进行输出补偿信息的计算；

方位陀螺系统为补偿装置的伺服电路提供的伺服马达输入+和模拟线路返回地信号回路，经第一插座(J01)的J1、N1端，与测试端口TEST9、TEST48连接，经过第三插座(J03)的P3、R3与补偿装置连接；

补偿装置输出的右慢速协调、左慢速协调、方式协调接通慢速协调数据通过试验器第三插座(J03)的T3、S3、U3端，与测试端口TEST36、TEST37、TEST20连接，经第一插座(J01)的n1、p1、W1端送入方位陀螺系统中，用于修正方位陀螺系统中的航向陀螺的漂移误差；

第一插座(J01)的L1端，与测试端口TEST50连接，接收方位陀螺系统的罗盘监控输出正信号；

方位陀螺系统接收来自磁通阀的磁航向数据和补偿装置的补偿修正信息，与其内部的航向陀螺数据一起综合计算得出的最终精确的系统航向X、Y、Z同步数据输出到标准指示器中，同时还通过第一插座(J01)的b1)、s1、a1端输出到测试端口TESTX、TESTY、TESTZ。

2.如权利要求1所述的陀螺磁罗盘系统试验转接器，其特征是，所述的第一保险管(F01)、第二保险管(F02)的保险电流为3A。

3.如权利要求1所述的陀螺磁罗盘系统试验转接器，其特征是，所述的第一保护电阻(R01)和第二保护电阻(R02)的大小为510Ω。

4.如权利要求1所述的陀螺磁罗盘系统试验转接器，其特征是，所述的电流表(M01)的量程为3A。