CN217484461U - 一种飞机电气附件智能化综合测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种飞机电气附件智能化综合测试平台，包括工控机、人机交互单元、信号输出单元、信号输入单元、程控电压源、程控电流源、功率放大继电器、逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件以及接口电缆适配器，本实用新型可实现对不同类型电气附件的自动检测、数据处理、存储与分析，仅需转接电缆连接成品件，避免维护人员繁琐地拆装和对图测量，提高检测效率和精度，具有较高的工程实践价值。

Description

一种飞机电气附件智能化综合测试平台

技术领域

本实用新型涉及飞机电气附件测试技术领域，具体涉及一种飞机电气附件智能化综合测试平台。

背景技术

飞机上有众多的电气继电器盒、接触器盒、配电盘箱和操纵面板，这些设备统称为飞机电气附件。电气附件主要用于各功能系统的逻辑控制转换和电路保护，它们对系统完成既定功能起着至关重要的作用。在飞机飞行和地面维护检查中，因电气附件故障而导致系统功能失效的情况屡见不鲜。

由于各电气附件内部交联控制逻辑复杂，如何及时发现潜在功能故障，以及故障后迅速准确地判断故障原因是一个难题。现有机务维护和修理工作主要采用人工定位，依据电路图对成品件插销进行逐针测量，涉及继电器常开触头逻辑判断没有有效手段，接触电阻测量则必须将部件拆下后完成，不仅费时费力，还极易造成误判和再生故障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种飞机电气附件智能化综合测试平台，来解决上述的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种飞机电气附件智能化综合测试平台，包括工控机、人机交互单元、信号输出单元、信号输入单元、程控电压源、程控电流源、功率放大继电器、逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件以及接口电缆适配器，其中

所述工控机用于发送测试指令以及接收被测机件的输出状态；

所述人机交互单元与工控机电连接，用于输入指令信息以及展示测试结果；

所述信号输出单元输入端与工控机电连接，输出端与功率放大继电器电连接，信号输出单元控制功率放大继电器的工作；

所述程控电流源与工控机通信连接，接收工控机指令后，对接触电阻测试组件提供测试电流；

所述程控电压源与工控机通信连接，其输出端分别与逻辑关系测试组件、功率放大继电器连接；

所述功率放大继电器的感应机构输入端与信号输出单元电连接，功率放大继电器执行机构的输入端与程控电压源电连接，执行机构的输出端分别与逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件电连接；

所述信号输入单元的输出端与工控机电连接，输入端与接口电缆适配器电连接，用于接收被测机件的输出状态；

所述逻辑关系测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，所述接触电阻测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，所述吸合电压释放电压测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，信号输入单元通过接口电缆适配器分别与逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件电连接。

进一步的，还包括数字万用表，所述数字万用表与接触电阻测试组件电连接，所述数字万用表与工控机通信连接。

进一步的，所述信号输出单元包括TTL光隔输出口，所述信号输入单元包括TTL光隔读入口以及电平转换电路，所述电平转换电路的输入口与接口电缆适配器电连接，所述电平转换电路的输出口与TTL光隔读入口电连接，所述电平转换电路通过程控电压源提供工作电源。

进一步的，TTL光隔输出口以及TTL光隔读入口均采用分时复用的双144路总线接口。

进一步的，所述人机交换单元包括显示器、打印机、键盘以及鼠标。

进一步的，所述逻辑关系测试组件包括I/O模块、DO驱动板、DI驱动板，其中I/O模块的输入端与工控机通信连接，I/O模块的输出端与DO驱动板电连接，DO驱动板的输出端通过接口电缆适配器与被测机件电连接，同时被测机件与DI驱动板电连接，DI驱动板的输出口与I/O模块的输入端电连接。

进一步的，所述逻辑关系测试组件所对应的被测机件包括逻辑电路和时间单元。

进一步的，所述吸合电压释放电压测试组件包括I/O模块和I/O驱动板，其中I/O模块的输入端与工控机通信连接，I/O模块的I/O驱动板与被测机件电连接，被测机件还与程控电压源电连接。

进一步的，所述吸合电压释放电压测试组件所对应的被测机件包括继电器触头电路和继电器线圈电路，其中I/O驱动板与继电器触头电路和继电器线圈电路电连接，继电器线圈电路与程控电压源电连接。

进一步的，所述接触电阻测试组件包括I/O模块、DO驱动板以及恒流源模块，其中I/O模块与工控机电连接，I/O模块的输出端以及恒流源模块的输出端与DO驱动板电连接，DO驱动板与被测机件和数字万用表电连接。

进一步的，所述接触电阻测试组件所对应的被测机件包括线圈电路。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

由计算机控制总线接口，根据不同的被测机件，分时输出被试继电器盒、接触器盒所需的各种信号至被试件输入端，然后由计算机读入被试件的输出状态，经处理后与数据库中该被试件的标准逻辑关系相比较，判断出被试件的逻辑功能是否正常，如果被试件的逻辑功能不正常，经系统分析处理后给出具体的故障信息报告，以帮助修理者排除故障。

对逻辑关系测试，是利用计算机控制总线接口输出相应的控制信号，使被试件内的延时部件动作，跟踪其相应的输出信号，由计算机内部时钟记录跟踪过程的时间，从而测出延时部件的延时时间。

吸合电压、释放电压采用程控电源使加在继电器线圈两端的电压逐渐升高或逐渐降低，当被测继电器所控制的触头接通或断开时，读取的电压值即为该继电器的吸合电压或释放电压。

触头接触电阻的测量采用四线电阻测量法，即根据继电器的连接关系从机件的连接插头处施加一定的电流值，然后测量触头两端的电压，通过换算而测得。

本实用新型可实现对不同类型电气附件的自动检测、数据处理、存储与分析，仅需转接电缆连接成品件，避免维护人员繁琐地拆装和对图测量，提高检测效率和精度，具有较高的工程实践价值。

附图说明

图1为本实用新型飞机电气附件智能化综合测试平台的硬件组成原理图；

图2为本实用新型逻辑关系测试组件的测试方案示意图；

图3为本实用新型吸合电压释放电压测试组件的测试方案示意图；

图4为本实用新型接触电阻测试组件的测试方案示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-4，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-4所示：一种飞机电气附件智能化综合测试平台，包括工控机、人机交互单元、信号输出单元、信号输入单元、程控电压源、程控电流源、功率放大继电器、逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件以及接口电缆适配器，其中

所述工控机用于发送测试指令以及接收被测机件的输出状态；

所述人机交互单元与工控机电连接，用于输入指令信息以及展示测试结果；

所述信号输出单元输入端与工控机电连接，输出端与功率放大继电器电连接，信号输出单元控制功率放大继电器的工作；

所述程控电流源与工控机通信连接，接收工控机指令后，对接触电阻测试组件提供测试电流；

所述程控电压源与工控机通信连接，其输出端分别与逻辑关系测试组件、功率放大继电器连接；

所述功率放大继电器的感应机构输入端与信号输出单元电连接，功率放大继电器执行机构的输入端与程控电压源电连接，执行机构的输出端分别与逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件电连接；

所述信号输入单元的输出端与工控机电连接，输入端与接口电缆适配器电连接，用于接收被测机件的输出状态；

所述逻辑关系测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，所述接触电阻测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，所述吸合电压释放电压测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，信号输入单元通过接口电缆适配器分别与逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件电连接。

还包括数字万用表，所述数字万用表与接触电阻测试组件电连接，所述数字万用表与工控机通信连接。

所述信号输出单元包括TTL光隔输出口，所述信号输入单元包括TTL光隔读入口以及电平转换电路，所述电平转换电路的输入口与接口电缆适配器电连接，所述电平转换电路的输出口与TTL光隔读入口电连接，所述电平转换电路通过程控电压源提供工作电源。

TTL光隔输出口以及TTL光隔读入口均采用分时复用的双144路总线接口。

所述人机交换单元包括显示器、打印机、键盘以及鼠标。

具体而言，该设备硬件上采用“通用测试平台+专用适配电缆”的组成结构，主要由工业控制计算机、接口控制电路模块、功率放大电路模块、数字万用表、测试电缆及程控电压、电流源等组成，硬件组成原理图如图1所示。输入输出接口采用了分时复用的4块双144路DIO板卡，共72个端口576个通道（每个端口8个通道），可通过板卡驱动程序将每一端口定义为输入或输出。实际应用432路DO通道、114路DI通道，分别与TTL光隔输出口和TTL光隔读入口相连。其中，TTL光隔输出采用光电二极管，将工控机板卡输出的+5V信号转变为+12V电，并驱动功率放大器和相关组件工作，通过继电器组件的触头输出电路，引入程控电源正负极，送达被测机件；432路DO控制通道中，24路为低电平控制，即接入程控电源负极，408路为高电平控制，包括接入+28V电、接入万用表测试表笔和逻辑转换控制；144路DI控制通道将读入的+28V信号转换为+12V，并进一步通过光隔读入口转换为+5V信号送给工控机板卡的DI通道，系统通过DI通道的电平逻辑判断被测机件逻辑电路是否正常；电缆接口适配器包括41芯、32芯、26芯、19芯插销各2个，共236路，对外与被测机件插钉相连，对内与各测试组件和电平转换电路相连。

程控电源共2个通道，分别用来提供0V～+28V直流电压和1A～5A恒流电流，通过测试组件和接口电缆适配器送入被测机件。数字万用表用于接触电阻四线测量法中的压降测量。为提高测试系统的可靠性和工作效率，程控电源和数字万用表与工控机采用488通讯模式，工控机作为上位机，可向程控电源、数字万用表发送接通/断开、电压调整、恒流调整、档位设置等指令，也可以回读相关测试数据。成品件、元器件、原材料的选取综合考虑可靠性、稳定性、功率冗余和测试精度。

根据本实用新型的一个实施例，如图1和图2所示，

所述逻辑关系测试组件包括I/O模块、DO驱动板、DI驱动板，其中I/O模块的输入端与工控机通信连接，I/O模块的输出端与DO驱动板电连接，DO驱动板的输出端通过接口电缆适配器与被测机件电连接，同时被测机件与DI驱动板电连接，DI驱动板的输出口与I/O模块的输入端电连接。

所述逻辑关系测试组件所对应的被测机件包括逻辑电路和时间单元。

其中I/O模块包括输入和输出板。其工作原理是，根据标准库中被试件的电路控制逻辑，分时送出高电平，通过DO驱动板进行电压和功率放大，加载在被试件相应电路中，同时将其他插钉转换至DI驱动板接口，依次扫描输入板对应通道的电平状态，与标准库和数据库进行对比，一致的为正常状态，不一致则判读故障线路，给出故障信息提示。通过对被试件所有正逻辑定义插钉依次加载和逐钉判读，能够迅速全面地测试出被试件逻辑功能。如有被试件内部继电器（接触器）常开触头的测试需要，则先行分别送出高低电平，将继电器（接触器）的线圈电路接入+28V电源正和负端，使继电器（接触器）吸合。需要注意的是，由于被试件中往往有多条负线，当负线故障时，影响常开触头的测试结果，因此逻辑测试前，需预先对负线逻辑进行测量，当测量结果不符合要求时，不进入逻辑测试环节，并给出负线故障信息。时间单元和信号灯的测试，原理和逻辑测试类似。

根据本实用新型的一个实施例，如图1和图3所示，

所述吸合电压释放电压测试组件包括I/O模块和I/O驱动板，其中I/O模块的输入端与工控机通信连接，I/O模块的I/O驱动板与被测机件电连接，被测机件还与程控电压源电连接。

所述吸合电压释放电压测试组件所对应的被测机件包括继电器触头电路和继电器线圈电路，其中I/O驱动板与继电器触头电路和继电器线圈电路电连接，继电器线圈电路与程控电压源电连接。

继电器吸合电压的测试是通过DO输出板将被测继电器的工作线圈切换到程控电压源上，利用488通讯对程控电源发送电压调节指令，对程控电压源的输出电压进行调整，使施加在被测继电器线圈两端的电压由0V以0.1V/s的频率逐渐升高，同时，通过DO输出板的其它通道和DI输入板某一通道对继电器的工作状态进行监控，具体方式是：通过与继电器活动触头对应的DO通道加上正电，读取与继电器常开触头对应的DI通道上的电平，线圈电压每增加一个步长，就读取一次，当读到高电平时，说明继电器已经吸合，此时，停止电压的改变，同时通过488通信读取程控电压源施加在继电器线圈两端的电压值，此电压值即为继电器的吸合电压。释放电压的测试过程类似，不同的是控制电压逐渐降低。继电器的额定工作电压为27V，吸合电压一般在9V~18V之间，释放电压一般在1.5V~5V之间，不同型号继电器上述技术数据有所差别。

在本实用新型的一个实施例中，如图1和图4所示，

所述接触电阻测试组件包括I/O模块、DO驱动板以及恒流源模块，其中I/O模块与工控机电连接，I/O模块的输出端以及恒流源模块的输出端与DO驱动板电连接，DO驱动板与被测机件和数字万用表电连接。

所述接触电阻测试组件所对应的被测机件包括线圈电路。

通过IO输出控制，将被测触头两端切换到恒流源通道上，同时将数字万用表的表笔也接入被测触头的两端，利用488通信将数字万用表的档位调整到mV档。当恒流源加到触头两端后，在触头两端会产生压降，并且触头接触电阻越大，则压降越大。数字万用表读取压降值，并通过488通信方式将读取值传送给工控机软件平台，将此值除以恒流源的电流值，则得到触头接触电阻的大小。由于接触电阻一般很小，大致在0.1mΩ～500 mΩ之间，因此为保证测量精度，恒流源提供电流不能太小。根据经验， 1A～5A可以满足要求，若设置过大，则对整个系统的可靠性会产生影响。本平台恒流源由惠美格标准电源提供，可通过软件以488通信方式调整恒流源电流大小，标准值为1A。如接触电阻过小，为提高测试精度，可调高恒流值，最高不超过5A。同时，数字万用表采用安捷伦34401A，测量精度高，满足低电压测量需求。通过对比试验，测试结果与额定电流下的测试结果误差不超过1%，符合测试精度要求。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：包括工控机、人机交互单元、信号输出单元、信号输入单元、程控电压源、程控电流源、功率放大继电器、逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件以及接口电缆适配器，其中

所述工控机用于发送测试指令以及接收被测机件的输出状态；

所述人机交互单元与工控机电连接，用于输入指令信息以及展示测试结果；

所述信号输出单元输入端与工控机电连接，输出端与功率放大继电器电连接，信号输出单元控制功率放大继电器的工作；

所述程控电流源与工控机通信连接，接收工控机指令后，对接触电阻测试组件提供测试电流；

所述程控电压源与工控机通信连接，其输出端分别与逻辑关系测试组件、功率放大继电器连接；

所述功率放大继电器的感应机构输入端与信号输出单元电连接，功率放大继电器执行机构的输入端与程控电压源电连接，执行机构的输出端分别与逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件电连接；

所述信号输入单元的输出端与工控机电连接，输入端与接口电缆适配器电连接，用于接收被测机件的输出状态；

所述逻辑关系测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，所述接触电阻测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，所述吸合电压释放电压测试组件通过接口电缆适配器与被测机件电连接，信号输入单元通过接口电缆适配器分别与逻辑关系测试组件、接触电阻测试组件、吸合电压释放电压测试组件电连接。

2.如权利要求1所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：还包括数字万用表，所述数字万用表与接触电阻测试组件电连接，所述数字万用表与工控机通信连接。

3.如权利要求1所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：所述信号输出单元包括TTL光隔输出口，所述信号输入单元包括TTL光隔读入口以及电平转换电路，所述电平转换电路的输入口与接口电缆适配器电连接，所述电平转换电路的输出口与TTL光隔读入口电连接，所述电平转换电路通过程控电压源提供工作电源。

4.如权利要求3所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：TTL光隔输出口以及TTL光隔读入口均采用分时复用的双144路总线接口。

5.如权利要求1所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：所述逻辑关系测试组件包括I/O模块、DO驱动板、DI驱动板，其中I/O模块的输入端与工控机通信连接，I/O模块的输出端与DO驱动板电连接，DO驱动板的输出端通过接口电缆适配器与被测机件电连接，同时被测机件与DI驱动板电连接，DI驱动板的输出口与I/O模块的输入端电连接。

6.如权利要求5所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：所述逻辑关系测试组件所对应的被测机件包括逻辑电路和时间单元。

7.如权利要求1所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：所述吸合电压释放电压测试组件包括I/O模块和I/O驱动板，其中I/O模块的输入端与工控机通信连接，I/O模块的I/O驱动板与被测机件电连接，被测机件还与程控电压源电连接。

8.如权利要求7所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：所述吸合电压释放电压测试组件所对应的被测机件包括继电器触头电路和继电器线圈电路，其中I/O驱动板与继电器触头电路和继电器线圈电路电连接，继电器线圈电路与程控电压源电连接。

9.如权利要求2所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：所述接触电阻测试组件包括I/O模块、DO驱动板以及恒流源模块，其中I/O模块与工控机电连接，I/O模块的输出端以及恒流源模块的输出端与DO驱动板电连接，DO驱动板与被测机件和数字万用表电连接。

10.如权利要求9所述的飞机电气附件智能化综合测试平台，其特征在于：所述接触电阻测试组件所对应的被测机件包括线圈电路。

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