盧建華 李華平

     來源：《電子技術應用》

     摘要：介紹了利用cmos數(shù)字集成電路技術對某型國外引進直升機球形指示器故障探測器進行的重新研制，設計了集成故障探測器模板，實現(xiàn)了球形指示器與原機陀螺平臺和仿形裝置的接口對拉。

     關鍵詞：球形指示器

     cmos集成電路 故障探測器

     某型直升機自70年代中期引進以來，為我國的科研和軍事訓練作出了重要貢獻。但由于機載電子設備老化，許多機載設備已經(jīng)到了壽命的極限。特別是球形指示器，自90年代以來，因故障率太高，且無法修理，已經(jīng)嚴重影響了飛機的完好率和出勤率。因此采用先進的設計思想對球形指示器內(nèi)總的電子信號處理電路進行全新設計尤為必要。

     1 球形指示器的組在及原理

     該型球形指示器是一種機電式模擬產(chǎn)品。其系統(tǒng)模塊鉸鏈關系如圖1所示。

     它包括三個隨動通道和一個故障探測器。每個通道由一個同步接受器sd、一個放大器ar、一個隨動執(zhí)電動機b以及相應的減速傳動裝置組成。球形指示器接受陀螺平臺輸出的俯仰角信號、傾斜角信號和仿形裝置輸出的航向角信號，經(jīng)過三個隨動通道，同時指示飛機的俯仰角、傾斜角和航向角。故障探順由z2、z3、z4三個模塊組成，由它告知飛行員或地面維護人員球形指示器的工作的方向是否正常。

     由于三個通道的工作原理基本相似，本文以傾斜通道為例。其工作原理如下：sd3接受陀螺平臺輸出的俯仰角信號，若sd3的轉子所停位置與飛機傾斜不協(xié)調(diào)。則轉子有信號輸出，此失調(diào)信號經(jīng)過工率放大器ar3放大后加到執(zhí)行電機b3的控制線圈，使b3轉動，b3轉動以后經(jīng)過減速傳裝置一方在帶動sd3的轉子轉到協(xié)調(diào)位置，另一方面又帶動球形指示器傾斜框架轉動，當系統(tǒng)協(xié)調(diào)時，球形指示器便指示出相應的飛機傾斜角。

     2 故障探測器的研制

     2.1 故障探測器的功能

     故障探測器接口電路原理如圖2所示。

     z2是俯仰通道推測。檢測同步接受器sd2是否斷線、俯仰系統(tǒng)電機b2磨擦力矩是否過大及放大器是否出現(xiàn)故障使sd2的轉子協(xié)調(diào)速度降低（即誤差角度達到5±2度），將探測到的故障信號經(jīng)過相應的處理后傳輸給閉鎖裝置模塊z4。

     z3是傾斜通道探測模塊。檢測同步接受器sd3是否線、俯仰系統(tǒng)電機b3磨擦力矩是否過大以及放大器是否出現(xiàn)故障使sd3的轉子協(xié)調(diào)速度降低（即誤差角度達到5±2度），將探測到的故障信號經(jīng)過相應的處理后傳輸給閉鎖裝置模塊z4。

     z4是閉鎖裝置模塊。探測機上28v直流電、陀螺平臺傳送的27v直流電、機上單相26v400hz的交流電是否出現(xiàn)故障。z2、z3的輸出信號傳輸?shù)絲4后，經(jīng)過邏輯處理后控制電磁鐵線圈的“通”和“”，從而控制故障旗的出現(xiàn)和消失。故障旗的出現(xiàn)有下列七種情況？：

     a 沒有26v400hz的交流電；

     b 沒有28v的直流電源；

     c

     陀螺平臺沒有達到正常的工作狀態(tài)，不向z4傳輸27v直流電；

     a執(zhí)行電機b2或放大器ar2工作不正常，sd2轉子協(xié)調(diào)速度下降，誤差角達到5±2度；

     b同步接受器sd2轉子線圈斷線

     c同步接受器sd3轉子線圈斷線；

     d執(zhí)行電機b3或放大器ar3工作不正常，sd3轉子協(xié)調(diào)速度下降，誤差角達到5±2度。

     上面的七種情況，只要有一種情況出現(xiàn)，z4即輸出低電位，電磁鐵斷電，磁力消失，故障旗出現(xiàn)。

     2.2 故障探測器電路設計

     根據(jù)a、b、c、a、b、c、d七種情況對故障的影響，可列出真值表，如表1和2所示。

     由表1可知，只