CN113340323B - 一种惯性传感器故障快速定位方法及其检测装置 - Google Patents
一种惯性传感器故障快速定位方法及其检测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及航空机载电子设备测试领域,具体是一种惯性传感器故障快速定位方法及其检测装置,其具体步骤如下:S1、准备工作;S2、接通电源开关;S3、检查;S4、检查输出姿态角信息;S5、判断;S6、监控电路判断;包括壳体、电源指示器,还包括角度显示器、指令显示器、故障指示器、监控模块、伺服回路检测器、开关电路,通过对指令显示器、故障指示器和监控模块的增加,能够快速判断产品工作的良好性;通过增加四通道伺服回路检测器,提供了产品伺服回路输出的同时监控的环境,提高修理效率;通过对单个产品的供电和信号采集,减少了需要系统检测的配套产品,节约了检测成本,同时该装置采用便携式的手提箱形式便于外场维护使用。
Description
技术领域
本发明涉及航空机载电子设备测试领域,具体是一种惯性传感器故障快速定位方法及其检测装置。
背景技术
惯性传感器主要用于测量飞机的陀螺航向角、姿态角,测量飞机质心绝对加速度沿平台两个水平轴和垂直轴的加速度的分量,是飞机惯性导航系统重要的传感器。该型传感器由复杂的机电一体化的结构构成传感部分、采用大量的模拟电路进行数据运算,为了保证该产品输出信号的有效性,产品还设计了很多的一次性指令进行功能监控,但由于产品内部惯性器件的固有特性和大量分立元件的可靠性其外场故障率一直较高,能够在内外场快速的对惯性传感器进行性能检查,尤其是对故障传感器的检查和故障定位是维修保障企业的重要工作之一。
目前航空维修领域普遍应用的是在惯性传感器所在的系统中进行产品的性能测试和功能测试,以最终产品所在系统输出的参数作为该型产品验收好坏的标准,系统检测所需要的配套产品数量多,费用大,系统测试环节复杂,通常采用物理隔离的方法确认故障点,是一种内场维修使用的方法和装置,不满足外场对产品使用率的要求。
空军工程大学学报的自然科学版板块第9卷第5期发表日2008年10月发表一篇“飞机惯导系统检测设备研制” 的论文,文中所设计的系统设计采用Compact PCI工控机,硬件设备包括Compact PCI主机箱、显示器、适配接口、打印机等,主要完成信号调理、数据采集、处理和发送等工作。缺点一是该型设备只能测试惯性传感器所在的系统的性能,且主要是产品输出经过系统内计算机处理后的数据信息,不能快速有效的判断该型产品性能好坏,二是该装置检测重点是产品的性能,缺失对其功能的正确性的检查,三是该装置采用立式机柜结构不利于携带和外场使用。
中国专利申请号为107621271A中公开了一种惯性平台实时测试系统及测试方法。测试系统包括实时数据采集模块、实时通信模块以及实时测试系统;能够对平台自监测数据、惯性测量数据、惯性平台模拟量数据以及平台电源数据进行采集。缺点一是没有对产品的故障通道进行检测并定位;二是故障检测模块没有模拟产品故障的功能,不能够帮助判断产品检测回路性能的良好性。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种惯性传感器故障快速定位方法及其检测装置。
一种惯性传感器故障快速定位方法,其具体步骤如下:
S1、准备工作:将被测的惯性传感器放置于水平支撑面上,连接好测试电缆和供电电缆;接通地面电源开关,检查电压指示是否符合误差要求;
S2、接通电源开关:接通电源开关,观察故障指示器各通道是否有故障指示信号:
a:如有故障指示信号即可判断故障通道;
b:如没有指示信号,按压接通按钮接通产品,在整个的检测过程中根据故障指示信号情况对产品进行故障定位;
c:如没有故障指示,继续检测;
S3、检查:根据惯性传感器消耗电流情况检查产品的供电线路情况,根据指令显示器上各路信号显示灯的燃亮情况,检查产品的工作状态;
S4、检查输出姿态角信息:对于消耗电流和工作状态均正常的产品,进一步检查产品输出的姿态角信息,同时可以在角度上施加激励,观察角度的变化和跟随情况;
S5、判断:对于工作均正常的产品,通过观察伺服回路输出电压的情况和采集器采集的产品加速度信息对产品的良好情况进行判断;
S6、监控电路判断:对于有故障导致产品自锁电路工作,无法判断的产品,接通监控电路工作,再根据产品输出的电压、电流、状态指示灯、角度信息及加速度信息判断产品的良好情况。
所述的步骤S2的b中通过故障指示器与惯性传感器内部的故障检测电路对应,传感器设有四个通道的检测回路,当检测回路检测到产品输出回路有故障时相应的故障回路就会工作,装置上的指示灯即会燃亮,告知故障通道。
四个通道分别为温控通道、伺服通道、校正通道、二次电源通道。
所述的步骤S3的产品的工作状态包含有准备方式、温控系统正常指示、激磁电源各路电压指示。
所述的步骤S5的伺服通道采集电路、产品输出的电压输出,通过内部设计的整流电路将输出参数整流成肉眼可识别的直流电压,通过对器件的选配,将输出电压的阀值设置为17V,输出的电压值低于直流电压的即为产品故障,加速度信息的采集也采用比较电路,正常情况不运动的产品其输出的加速度信息根据当地经纬度的不同其值通过计算得到,将采集到的加速度信号与计算的值进行对比,即可判断输出的良好性。
所述的步骤S6中自带的保护电路在产品故障时会切断电源使产品不再工作从而保护产品内部的惯性元器件。
一种惯性传感器故障快速定位方法的检测装置,包括壳体、安装在壳体上根据产品的接通状态对产品进行电压供电并显示的电源指示器,还包括安装在壳体前端用于显示产品输出的航向角,姿态角的角度显示器、采用信号灯显示并对产品特征输出进行监控的指令显示器、用于显示产品的故障信息,能够对产品的故障进行指示的故障指示器、保证在带电的情况下禁止产品由于保护电路工作而切断工作电源,并提供在此状态下查找惯性传感器产品内故障平台的监控模块、用于检测惯性传感器内部四个通道伺服回路输出并显示各伺服通道的工作状态的伺服回路检测器、对外接的电压进行单独的接通、断开控制的开关电路。
所述的壳体后端设置有产品连接插头、保险丝座、电源插座、设置在壳体两侧端上的把手。
所述的故障指示器的故障包括二次电源通道故障、伺服通道故障、校正通道故障、温控通道故障。
所述的伺服回路检测器的四个通道分别为俯仰通道、倾斜通道、航向通道、随动通道。
本发明的有益效果是:通过对指令显示器、故障指示器和监控模块的增加,能够快速判断产品工作的良好性;通过增加四通道伺服回路检测器,提供了产品伺服回路输出的同时监控的环境,提高修理效率;通过对单个产品的供电和信号采集,减少了需要系统检测的配套产品,节约了检测成本,同时装置采用便携式的手提箱形式便于外场维护使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的惯性传感器检测流程图;
图2为本发明的正视结构示意图;
图3为本发明的后视结构示意图;
图4为本发明的侧视结构示意图;
附图标记:1、角度显示器;2、伺服回路检测器;3、指令显示器;4、故障指示器;5、监控模块;6、开关电路;7、电源指示器;8、产品连接插头;9、保险丝座;10、电源插座;11、把手。
实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步阐述。
如图1至图4所示,一种惯性传感器故障快速定位方法,其具体步骤如下:
S1、准备工作:将被测的惯性传感器放置于水平支撑面上,连接好测试电缆和供电电缆;接通地面电源开关,检查电压指示是否符合误差要求;
S2、接通电源开关:接通电源开关,观察故障指示器各通道是否有故障指示信号:
a:如有故障指示信号即可判断故障通道;
b:如没有指示信号,按压接通按钮接通产品,在整个的检测过程中根据故障指示信号情况对产品进行故障定位;
c:如没有故障指示,继续检测;
S3、检查:根据惯性传感器消耗电流情况检查产品的供电线路情况,根据指令显示器上各路信号显示灯的燃亮情况,检查产品的工作状态;
S4、检查输出姿态角信息:对于消耗电流和工作状态均正常的产品,进一步检查产品输出的姿态角信息,同时可以在角度上施加激励,观察角度的变化和跟随情况;
S5、判断:对于工作均正常的产品,通过观察伺服回路输出电压的情况和采集器采集的产品加速度信息对产品的良好情况进行判断;
S6、监控电路判断:对于有故障导致产品自锁电路工作,无法判断的产品,接通监控电路工作,再根据产品输出的电压、电流、状态指示灯、角度信息及加速度信息判断产品的良好情况。
所述的步骤S2的b中通过故障指示器与惯性传感器内部的故障检测电路对应,传感器设有四个通道的检测回路,当检测回路检测到产品输出回路有故障时相应的故障回路就会工作,装置上的指示灯即会燃亮,告知故障通道。
四个通道分别为温控通道、伺服通道、校正通道、二次电源通道。
所述的步骤S3的产品的工作状态包含有准备方式、温控系统正常指示、激磁电源各路电压指示。
所述的步骤S5的伺服通道采集电路、产品输出的电压输出,通过内部设计的整流电路将输出参数整流成肉眼可识别的直流电压,通过对器件的选配,将输出电压的阀值设置为17V,输出的电压值低于直流电压的即为产品故障,加速度信息的采集也采用比较电路,正常情况不运动的产品其输出的加速度信息根据当地经纬度的不同其值通过计算得到,将采集到的加速度信号与计算值进行对比,即可判断输出的良好性。
所述的步骤S6中自带的保护电路在产品故障时会切断电源使产品不再工作从而保护产品内部的惯性元器件,但这种方式保护了产品却给故障定位带来了困扰,根据产品的供电回路设计监控模块,其能够分通道的给产品强制加电使其工作,然后根据产品工作时的电压,电流和指示灯指示的情况判断通道是否故障。
一种惯性传感器故障快速定位方法的检测装置,包括壳体、安装在壳体上根据产品的接通状态对产品进行电压供电并显示的电源指示器7,还包括安装在壳体前端用于显示产品输出的航向角,姿态角的角度显示器1、采用信号灯显示并对产品特征输出进行监控的指令显示器3、用于显示产品的故障信息,能够对产品的故障进行指示的故障指示器4、保证在带电的情况下禁止产品由于保护电路工作而切断工作电源,并提供在此状态下查找惯性传感器内故障平台的监控模块5、用于检测惯性传感器内部四个通道伺服回路输出并显示各伺服通道的工作状态的伺服回路检测器2、对外接的电压进行单独的接通、断开控制的开关电路6。
通过对指令显示器3、故障指示器4和监控模块5的增加,能够快速判断产品工作的良好性;通过增加四通道的伺服回路检测器2,提供了产品伺服回路输出的同时监控的环境,提高修理效率。
通过对单个产品的供电和信号采集,减少了需要系统检测的配套产品,节约了检测成本,同时装置采用便携式的手提箱形式便于外场维护使用。
所述壳体为长方体结构。
所述的壳体内部装有电源指示器7的检查电路、角度显示器1的显示转换电路板、指令显示器3的指令信号采集电路板、监控模块5的状态转换控制电路板、伺服回路检测器2的故障检测电路板。
通过可用于显示产品输出的航向角,姿态角的角度显示器1和提供在切断工作电源状态下查找惯性传感器产品内的故障的平台的监控模块5能够快速的定位故障通道,能够对产品角度信息,加速度信息快速的判断,能够在产品故障的保护的情况下强制加电使产品继续工作给修理带来便利。
所述的壳体后端设置有产品连接插头8、保险丝座9、电源插座10、设置在壳体两侧端上的把手11。
所述的电源指示器7用于处理外接+27V、36V、115V的电压。
所述的角度显示器1将产品输出的模拟量角度信号进行数字化处理,以数字量的形式进行显示。
所述的指令显示器3需要监控的产品特征为工作状态、加温信息、准备方式、产品的二次电源良好性。
所述的故障指示器4的故障包括二次电源通道故障、伺服通道故障、校正通道故障、温控通道故障。
所述的伺服回路检测器2的四个通道分别为俯仰通道、倾斜通道、航向通道、随动通道。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种惯性传感器故障快速定位方法,其特征在于:其具体步骤如下:
S1、准备工作:将被测的惯性传感器放置于水平支撑面上,连接好测试电缆和供电电缆;接通地面电源开关,检查电压指示是否符合误差要求;
S2、接通电源开关:接通电源开关,观察故障指示器各通道是否有故障指示信号:
a:如有故障指示信号即可判断故障通道;
b:如没有指示信号,按压接通按钮接通产品,在整个的检测过程中根据故障指示信号情况对产品进行故障定位;
c:如没有故障指示,继续检测;
S3、检查:根据惯性传感器消耗电流情况检查产品的供电线路情况,根据指令显示器上各路信号显示灯的燃亮情况,检查产品的工作状态;
S4、检查输出姿态角信息:对于消耗电流和工作状态均正常的产品,进一步检查产品输出的姿态角信息,同时在角度上施加激励,观察角度的变化和跟随情况;
S5、判断:对于工作均正常的产品,通过观察伺服回路输出电压的情况和采集器采集的产品加速度信息对产品的良好情况进行判断;
S6、监控电路判断:对于有故障导致产品自锁电路工作,无法判断的产品,接通监控电路工作,再根据产品输出的电压、电流、状态指示灯、角度信息及加速度信息判断产品的良好情况;
所述的步骤S5的伺服通道采集电路、产品输出的电压输出,通过内部设计的整流电路将输出参数整流成肉眼可识别的直流电压,通过对器件的选配,将输出电压的阈值设置为17V,输出的电压值低于直流电压的即为产品故障,加速度信息的采集也采用比较电路,正常情况不运动的产品其输出的加速度信息根据当地经纬度的不同其值通过计算得到,将采集到的加速度信号与计算的值进行对比,即可判断输出的良好性。
2.根据权利要求1所述的一种惯性传感器故障快速定位方法,其特征在于:所述的步骤S2的b中通过故障指示器与惯性传感器内部的故障检测电路对应,传感器设有四个通道的检测回路,当检测回路检测到产品输出回路有故障时相应的故障回路就会工作,装置上的指示灯即会燃亮,告知故障通道。
3.根据权利要求2所述的一种惯性传感器故障快速定位方法,其特征在于:四个通道分别为温控通道、伺服通道、校正通道、二次电源通道。
4.根据权利要求1所述的一种惯性传感器故障快速定位方法,其特征在于:所述的步骤S3的产品的工作状态包含有准备方式、温控系统正常指示、激磁电源各路电压指示。
5.根据权利要求1所述的一种惯性传感器故障快速定位方法,其特征在于:所述的步骤S6中自带的保护电路在产品故障时会切断电源,使产品不再工作从而保护产品内部的惯性元器件。
6.利用权利要求1至5中任一项所述的一种惯性传感器故障快速定位方法的检测装置,包括壳体、安装在壳体上根据产品的接通状态对产品进行电压供电并显示的电源指示器(7),其特征在于:还包括安装在壳体前端用于显示产品输出的航向角,姿态角的角度显示器(1)、采用信号灯显示并对产品特征输出进行监控的指令显示器(3)、用于显示产品的故障信息,能够对产品的故障进行指示的故障指示器(4)、保证在带电的情况下禁止由于保护电路工作而切断工作电源,并提供在此状态下查找惯性传感器内故障平台的监控模块(5)、用于检测惯性传感器内部四个通道伺服回路输出并显示各伺服通道的工作状态的伺服回路检测器(2)、对外接的电压进行单独的接通、断开控制的开关电路(6)。
7.根据权利要求6所述的一种惯性传感器故障快速定位方法的检测装置,其特征在于:所述的壳体后端设置有产品连接插头(8)、保险丝座(9)、电源插座(10)、设置在壳体两侧端上的把手(11)。
8.根据权利要求6所述的一种惯性传感器故障快速定位方法的检测装置,其特征在于:所述的故障指示器(4)的故障包括二次电源通道故障、伺服通道故障、校正通道故障、温控通道故障。
9.根据权利要求6所述的一种惯性传感器故障快速定位方法的检测装置,其特征在于:所述的伺服回路检测器(2)的四个通道分别为俯仰通道、倾斜通道、航向通道、随动通道。
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