CN108490352B - 一种波音737ng飞机雨刮马达故障自动诊断装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波音737NG飞机雨刮马达故障自动诊断装置，其包括稳压电路、主运行电路、状态监控电路和故障指示电路，稳压电路为飞机雨刮马达组件提供运转信号，主运行电路通过双刀双掷开关实现自动运行和手动操作运行的切换，通过定时器实现飞机雨刮马达的自动循环运行，状态监控电路通过霍尔电流传感器测量主运行电路的电流，从而实现监控，通过比较器判断故障，故障指示电路在出现故障时，通过发光二极管发出警告，同时切断飞机雨刮马达的供电电源。本发明可以对具有隐性故障的组件进行故障隔离，以提高维修可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种马达故障自动诊断装置，尤其是涉及一种波音737NG飞机雨刮马达故障自动诊断装置。
背景技术
波音737NG飞机雨刮马达属于电路高度集成且复杂的机电部件，包括A2逻辑板和A3电源控制板。目前，该雨刮马达经常性的表现出间歇性故障而无法在地面测试出，且故障情况不能够固化，飞机上表现出的故障信息在地面测试正常，但是出厂后会出现返修，给维修质量带来影响。
普通的地面测试很难锁定具有隐形故障的雨刮马达，而通常该类部件出厂也不是立马暴露故障，而是使用几百循环后出现故障，对于此类的具有隐形故障的组件，传统测试方法无法彻底根除并固化故障现象。目前国内外厂家仅仅是参照OEM(原始设备制造商)的手册进行5-10分钟的测试，该测试不足以彻底隔离具有隐形故障的雨刮马达。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种波音737NG飞机雨刮马达故障自动诊断装置，其可以对具有隐性故障的组件进行故障隔离，以提高维修可靠性。
解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种波音737NG飞机雨刮马达故障自动诊断装置，其特征是包括：
稳压电路，设有低速运转信号电压输出端LOW、停靠信号电压输出端PARK、高速运转信号电压输出端HIGH、间歇运转信号电压输出端INT；
主运行电路，包括定时器T1、选择开关S1、双刀双掷开关S2、用于与雨刮马达的正电极连接的第二插座J1-2和用于与雨刮马达的控制信号输入端连接的第三插座J1-3；
所述双刀双掷开关S2的四个定触点分别与定时器T1的第一连接端连接、与选择开关S1的动触点连接、通过第一供电电线L1与第二插座J1-2连接和通过第二供电电线L2与第二插座J1-2连接，双刀双掷开关S2的两个动触点分别与第三插座J1-3和电源POWER连接；当拨动双刀双掷开关S2，使得第三插座J1-3与定时器T1的第一连接端连接时，电源POWER与第一供电电线L1连接；当拨动双刀双掷开关S2，使得第三插座J1-3与选择开关S1的动触点连接时，电源POWER与第二供电电线L2连接；
所述定时器T1还通过第三连接端和第四连接端分别与低速运转信号电压输出端LOW和停靠信号电压输出端PARK连接，使用时，定时器T1连通其第三连接端与第一连接端，或连通其第四连接端与第一连接端；
所述选择开关S1的其中四个定触点分别与低速运转信号电压输出端LOW、停靠信号电压输出端PARK、高速运转信号电压输出端HIGH和间歇运转信号电压输出端INT连接；
状态监控电路，包括霍尔电流传感器U1和比较器U2B，通过霍尔电流传感器U1测量第一供电电线L1上的电流，霍尔电流传感器U1的输出端与比较器U2B的比较电压输入端连接，在比较器U2B的基准电压输入端输入基准电压；
故障指示电路，包括MOS管Q1、发光二极管D6和第一接触器K1，MOS管的栅极与比较器U2B的输出端连接，通过MOS管Q1控制发光二极管D6的通断和第一接触器K1的线圈的通断，通过第一接触器K1的常闭触点控制第一供电电线L1和第二供电电线L2的通断。
所述比较器U2B的输出端还经电容C8后接地。
所述故障指示电路还包括第二接触器K2，MOS管的漏极和源极之间通过旁通电线L3连接，通过第二接触器的常开触点控制旁通电线L3的通断，当MOS管Q1接通时，第二接触器K2的线圈得电。
所述状态监控电路还包括可调电阻R1，比较器U2B的基准电压输入端与可调电阻连接，由可调电阻调节输入基准电压输入端的基准电压的大小。
所述故障自动诊断装置还包括累加器，由第一接触器K1的常闭触点控制累加器的供电电路的通断。
所述故障自动诊断装置还包括电压变换电路，电压变换电路中设有对电压进行变换的三端稳压器LM7805，电压变换电路的电源输入端与定时器T1的第六连接端连接，由定时器T1控制电压变换电路与电源之间的通断，电压变换电路的输出端分别与霍尔电流传感器U1和比较器U2B连接，为霍尔电流传感器U1和比较器U2B提供电源。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明可实现对飞机雨刮马达故障的自动监测，无需人工干预，节省了维修企业的时间成本和人力成本，提高了企业的维修质量和维修可靠性。本发明还可扩展至其他具有复杂电路结构的飞机机电类部件的循环测试中。
2、本发明除了自动运行监测外，还可通过双刀双掷开关切换至手动检测。切换至手动检测时，第三插座与选择开关的动触点连接，电源与第二供电电线连接，此时通过操作选择开关，可进行OEM(原始设备制造商)手册中要求的测试。
附图说明
图1是本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步描述。
如图1所示的一种波音737NG飞机雨刮马达故障自动诊断装置的电路图，其包括稳压电路、主运行电路、状态监控电路、故障指示电路、电压变换电路和累加器。
电路图中，左侧为+28V电源POWER的输入端，通过控制开关S3控制电源POWER的输入。
稳压电路包括有第一二极管D1、稳压二极管D2、第四～第九电阻R4～R9，第一二极管D1的正极与左侧的电源POWER的输入电线连接，负极通过第四电阻R4后与稳压二极管D2的负极连接，稳压二极管D2的正极接地，第五～第九电阻R5～R9串联后与稳压二极管D2并联，在第五电阻R5与第六电阻R6之间引出高速运转信号电压输出端HIGH，在第六电阻R6与第七电阻R7之间引出低速运转信号电压输出端LOW，在第七电阻R7与第八电阻R8之间引出间歇运转信号电压输出端INT，在第八电阻R8与第九电阻R9之间引出停靠信号电压输出端PARK。
主运行电路包括定时器T1、选择开关S1、双刀双掷开关S2、用于与雨刮马达的正电极连接的第二插座J1-2和用于与雨刮马达的控制信号输入端连接的第三插座J1-3，主运行电路通过第二插座J1-2为雨刮马达提供电源，通过第三插座J1-3为雨刮马达提供控制信号。图中还显示有接地的第一插座J1-1，用于与雨刮马达接地端连接。第一插座J1-1、第二插座J1-2和第三插座J1-3均为香蕉插座。
双刀双掷开关S2的四个定触点从上至下分别与定时器T1的第一连接端(定时器T1中标号1的那个端)连接、与选择开关S1的动触点连接、与第一供电电线L1连接和与第二供电电线L2连接。第一供电电线L1分成三条岔路，其中一条与状态监控电路的霍尔电流传感器U1的IN端连接，另外两条与定时器T1的第七连接端和第八连接端连接，为定时器T1提供电源，霍尔电流传感器U1的OUT端连接第五二极管D5的正极连接，第二供电电线L2连接第四二极管D4的正极，第四二极管D4的负极和第五二极管D5的负极均通过故障指示电路的第一接触器K1的常闭触点后与第二插座J1-2连接。
双刀双掷开关S2的上下两个动触点分别与第三插座J1-3和电源POWER连接。从电路图中可看出，当拨动双刀双掷开关S2，使得第三插座J1-3与定时器T1的第一连接端连接时，电源POWER与第一供电电线L1连接，此时为自动运行检测模式；当拨动双刀双掷开关S2，使得第三插座J1-3与选择开关S1的动触点连接时，电源POWER与第二供电电线L2连接，此时为手动检测模式。
选择开关S1的其中四个定触点分别与低速运转信号电压输出端LOW、停靠信号电压输出端PARK、高速运转信号电压输出端HIGH和间歇运转信号电压输出端INT连接。
定时器T1的第二连接端接地，第三连接端和第四连接端分别与选择开关S1的与低速运转信号电压输出端LOW和停靠信号电压输出端PARK连接的两个定触点连接，即相当于第三连接端和第四连接端分别与低速运转信号电压输出端LOW和停靠信号电压输出端PARK连接。通过定时器T1控制连通其第三连接端与第一连接端，或连通其第四连接端与第一连接端；使用过程中，当第三连接端与第一连接端连通时，低速运转信号电压输出端LOW与第三插座J1-3连通，雨刮马达将收到运转信号，雨刮马达运行；当第四连接端与第一连接端连通时，停靠信号电压输出端PARK与第三插座J1-3连通，雨刮马达将收到停靠信号，雨刮马达停止运行。通过定时器T1设定第三连接端与第一连接端连通和第四连接端与第一连接端连通的时间，即可实现雨刮马达循环运行。本实施例中，设定了第三连接端与第一连接端连通时间为7s，接着第四连接端与第一连接端连通时间为3s，雨刮马达在一分钟完成6次循环，一小时完成360次循环，八小时内便可完成故障隔离所需的循环次数。
定时器T1的第六连接端与电压变换电路的电源输入端连接，为电压变换电路提供电源，即可实现由定时器T1控制电压变换电路与电源之间的通断。电压变换电路的输出端分别与状态监控电路的霍尔电流传感器U1和比较器U2B连接，为霍尔电流传感器U1和比较器U2B提供电源。由于雨刮马达在停靠时无需为监控，所以可通过设定定时器T1的时间，在第三连接端与第一连接端连通时间内，第六连接端与电源断开，此时状态监控电路无电源，停止监控。
电压变换电路包括了三端稳压器LM7805和第一～第五电容C1～C5。三端稳压器的Vin端与定时器T1的第六连接端连接，Vout端为输出端，分别与霍尔电流传感器U1的VCC端和比较器U2B的电源输入端连接，GND端接地。三端稳压器的Vin端还分别经第一电容C1和第二电容C2后接地，三端稳压器的Vout端还分别经第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5后接地。
状态监控电路包括霍尔电流传感器U1、比较器U2B、可调电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第十电阻R10和第六～第九电容C6～C9，霍尔电流传感器U1的型号为WCS2705，比较器U2B的型号为LM139J。
霍尔电流传感器U1的Aout端经第二电阻R2后与比较器U2B的比较电压输入端(-端)连接，比较器U2B的比较电压输入端(-端)还经第六电容C6后接地。比较器U2B的基准电压输入端(+端)经第三电阻R3后与可调电阻R1的调节端连接，比较器U2B的基准电压输入端(+端)还经第七电容后接地。比较器U2B的输出端与故障指示电路的MOS管Q1的栅极连接，还经第八电容C8后接地。
因雨刮马达组件正常工作的电流高于500mA，因此调节可调电阻R1的电阻使得输出给比较器U2B的阈值2.7V。在无电流流经霍尔电流传感器U1时，霍尔电流传感器U1的Aout端输出2.5V电压。因此，当雨刮马达组件无法启动时，比较器U2B的基准电压输入端(+端)电压高于比较电压输入端(-端)电压，比较器U2B输出高电平给MOS管Q1，触发故障指示电路工作。当雨刮马达组件正常工作时，霍尔电流传感器U1的Aout端变换输出的电压反馈至比较器U2B的比较电压输入端(-端)时高于基准电压输入端(+端)电压阈值，此时，比较器U2B输出低电平，MOS管Q1无法打开。
第八电容C8的作用为：因雨刮马达组件内部的电路响应会延迟几十毫秒，在由J1_1、J1_2、J1_3接通至组件时，雨刮马达组件并没有立刻工作，导致霍尔电流传感器U1没有感应到电路流入，而触发比较器U2B翻转，会导通MOS管Q1，从而会引发装置误报警，在比较器U2B的输出端经第八电容C8接地后，比较器U2B的输出端的电压不能突变，在延迟的这几十毫秒中，上升的电压不足以驱动MOS管Q1打开，此后，雨刮马达组件进入工作状态，比较器U2B翻转，输出低电平，MOS管Q1保持断开。
故障指示电路包括MOS管Q1、发光二极管D6、第一接触器K1、第二接触器K2和第三二极管D3，MOS管的漏极和源极之间通过旁通电线L3连接，通过第二接触器的常开触点控制旁通电线L3的通断。第一接触器K1的线圈、第二接触器K2的线圈和第三二极管D3相互并联后，一端与MOS管的漏极连接，一端与28V电源连接。发光二极管D6的正极与28V电源连接，负极与MOS管的漏极连接。MOS管的源极接地。当比较器U2B输出高电平给MOS管Q1，MOS管接通时，发光二极管D6得电，发出报警光，第一接触器K1和第二接触器K2得电，第一接触器K1的常闭触点断开，第二插座J1-2与电源的连接断开，雨刮马达组件失电，第二接触器K2的常开触点闭合，旁通电线L3连通。旁通电线L3的作用为避免电磁干扰引发的比较器U2B误触发MOS管Q1。
累加器的1脚通过电源线接电源，其2脚接地，电源线还经过了第一接触器K1的常闭触点，由第一接触器K1控制累加器的电源的通断。累加器用于累计飞机雨刮循环运行的次数。
使用时，当拨动双刀双掷开关S2，使得第三插座J1-3与选择开关S1的动触点连接，电源POWER与第二供电电线L2连接时，此时为自动运行检测模式，定时器T1得电运行，雨刮马达组件自动循环运行。当拨动双刀双掷开关S2，使得第三插座J1-3与选择开关S1的动触点连接时，电源POWER与第二供电电线L2连接，此时为手动检测模式，定时器T1失电，电源POWER直接经第二供电电线L2和第二插座J1-2给雨刮马达组件供电，通过操作选择开关S1，可进行OEM(原始设备制造商)手册中要求的测试，测试其性能参数。其中，当低速运转信号电压输出端LOW与第三插座J1-3连接时，可使得飞机雨刮低速运转；当停靠信号电压输出端PARK与第三插座J1-3连接时，可使得飞机雨刮回靠原位停止运转；当高速运转信号电压输出端HIGH与第三插座J1-3连接时，可使得飞机雨刮高速运转；当间歇运转信号电压输出端INT与第三插座J1-3连接时，可使得飞机雨刮运转一周后停歇一定时间，然后再运转，再停歇，如此循环。
Claims (3)
1.一种波音737NG飞机雨刮马达故障自动诊断装置，其特征在于，包括：
稳压电路，设有低速运转信号电压输出端(LOW)、停靠信号电压输出端(PARK)、高速运转信号电压输出端(HIGH)、间歇运转信号电压输出端(INT)；
主运行电路，包括定时器(T1)、选择开关(S1)、双刀双掷开关(S2)、用于与所述雨刮马达的正电极连接的第二插座(J1-2)和用于与所述雨刮马达的控制信号输入端连接的第三插座(J1-3)；
所述双刀双掷开关(S2)的四个定触点分别与所述定时器(T1)的第一连接端连接、与所述选择开关(S1)的动触点连接、通过第一供电电线(L1)与所述第二插座(J1-2)连接和通过第二供电电线(L2)与所述第二插座(J1-2)连接，所述双刀双掷开关(S2)的两个动触点分别与所述第三插座(J1-3)和电源(POWER)连接；当拨动所述双刀双掷开关(S2)，使得所述第三插座(J1-3)与定时器(T1)的第一连接端连接时，所述电源(POWER)与第一供电电线(L1)连接；当拨动所述双刀双掷开关(S2)，使得所述第三插座(J1-3)与选择开关(S1)的动触点连接时，所述电源(POWER)与第二供电电线(L2)连接；
所述定时器(T1)还通过第三连接端和第四连接端分别与所述低速运转信号电压输出端(LOW)和停靠信号电压输出端(PARK)连接，使用时，所述定时器(T1)连通其第三连接端与第一连接端，或连通其第四连接端与第一连接端；
所述选择开关(S1)的其中四个定触点分别与所述低速运转信号电压输出端(LOW)、停靠信号电压输出端(PARK)、高速运转信号电压输出端(HIGH)和间歇运转信号电压输出端(INT)连接；
状态监控电路，包括霍尔电流传感器(U1)和比较器(U2B)，通过所述霍尔电流传感器(U1)测量第一供电电线(L1)上的电流，所述霍尔电流传感器(U1)的输出端与所述比较器(U2B)的比较电压输入端连接，在所述比较器(U2B)的基准电压输入端输入基准电压；
故障指示电路，包括MOS管(Q1)、发光二极管(D6)和第一接触器(K1)，所述MOS管的栅极与比较器(U2B)的输出端连接，通过所述MOS管(Q1)控制发光二极管(D6)的通断和第一接触器(K1)的线圈的通断，通过所述第一接触器(K1)的常闭触点控制第一供电电线(L1)和第二供电电线(L2)的通断;所述故障指示电路还包括第二接触器(K2)，所述MOS管的漏极和源极之间通过旁通电线(L3)连接，通过所述第二接触器(K2)的常开触点控制所述旁通电线(L3)的通断，当所述MOS管(Q1)接通时，所述第二接触器(K2)的线圈得电；
所述状态监控电路还包括可调电阻(R1)，所述比较器(U2B)的基准电压输入端与所述可调电阻(R1)连接，由所述可调电阻调节输入基准电压输入端的基准电压的大小。
2.根据权利要求1所述的波音737NG飞机雨刮马达故障自动诊断装置，其特征在于：所述故障自动诊断装置还包括累加器，由所述第一接触器(K1)的常闭触点控制所述累加器的供电电路的通断。
3.根据权利要求1所述的波音737NG飞机雨刮马达故障自动诊断装置，其特征在于：所述故障自动诊断装置还包括电压变换电路，所述电压变换电路中设有对电压进行变换的三端稳压器(LM7805)，所述电压变换电路的电源输入端与所述定时器(T1)的第六连接端连接，由所述定时器(T1)控制所述电压变换电路与电源之间的通断，所述电压变换电路的输出端分别与所述霍尔电流传感器(U1)和比较器(U2B)连接，为所述霍尔电流传感器(U1)和比较器(U2B)提供电源。
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Non-Patent Citations (1)
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| 雪佛兰乐风雨刮器不回位的故障诊断;吴喜骊;蒋芳;;汽车维修(第02期);全文 * |
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