1设备介绍
1.1功能
起落架系统测试设备是飞机生产中对产品性能测试的一个重要设备,主要由刹车控制测试设备、位置检测测试设备、前轮转弯测试设备三部分。刹车控制测试设备用于刹车控制单元、胎压监控单元的单检和联试;位置检测与收放控制系统测试设备用于对位置检测与收放控制单元的单检和联试;前轮转弯控制单元测试设备用于对前轮转弯控制单元的单检和联试。起落架系统测试设备可为机载成品提供可靠的机械/电气连接口,保证连接的正确性。该设备不仅可以实现各个模块功能的单检,还可以组合所有模块共同使用实现机载成品的联试试验。起落架系统测试设备在接口部分设计巧妙,保证了其与机载设备在拆装时更方便快捷的同时,还极大缩减了设备和机载设备因多次拆装产生的信号接触不良的影响;同时该设备内部搭载的一套数据测试及管控系统,具有数据自动采集、故障显示、机载设备信号控制等功能,可实现机载成品正常刹车、防滑功能、轮间保护、失效速度保护、接地保护、总线通讯、位置指示、地面防收等功能测试及收放控制逻辑符合性验证测试和检查;采集并解析起落架信号交联测试功能。该设备在设计方面独立性强、总体设计结构合理、操作直观、维护方便的特点。
1.2组成
起落架系统测试设备主要由计算机、显示器、鼠标键盘、IO板卡、信号调理电路、信号接口箱、激励器、胎温胎压接口箱、直流电源、开关面板、传感器、信号调理板、通信总线接口板等模块组成,并集成安装在标准电气柜中,以便于与机载成品进行单检和联试试验。设备通过计算机数据测试及管控系统,将各种指令进行直接控制,把指令信号通过通信总线接口进行数据交互,最终在软件系统上进行操作和显示。
2测试方案
2.1工作原理
2.1.1 刹车控制监控测试设备
采用信号调理板用于配合模拟量输出板卡,实现刹车指令传感器信号调理;采用机轮速度信号模拟机载机轮速度传感器信号。
2.1.2位置检测测试设备
采用接近传感器模拟板用于实现接近传感器接近/远离状态的模拟。接近传感器通过电感变化判断传感器与靶标相对位置。
2.1.3前轮转弯控制单元测试设备
前轮转弯控制单元测试设备主要采用位置反馈传感器信号模拟输出交流电压电气特性;电磁阀驱动电流通过功率电阻转换为电压信号后实现信号激励和检查功能。
2.2校准方法分析及校准方案
2.2.1 刹车指令信号
刹车指令信号主要是通过位移量的变化转换为直流电压信号输出,确保用于模拟机载刹车指令传感器信号,将刹车指令的功能有效实现和溯源。通过设置软件界面位移量,使用数字多用表直流电压档测量通道信号引脚的实测值,与软件界面电压显示值比较,判断直流电压示值误差是否满足设计误差要求。
2.2.2 机轮速度信号
机轮速度信号主要是通过机轮速度的变化转换为频率特性,确保用于模拟机轮速度指令传感器信号,将机轮速度指令的功能有效实现和溯源。通过设置软件界面机轮速度,使用频率计测量通道信号引脚的频率实测值,与软件界面频率显示值比较,判断输出频率示值误差是否满设计误差要求。
2.2.3 刹车控制阀信号
刹车控制阀信号通过测量通过通道的工作电流来判断刹车状态。通过使用多功能校准源向被测通道输入直流电流,查看软件界面电流中显示值,两者进行比较,判断输出电流示值误差是否满足设计误差要求。
2.2.4接近传感器信号
接近传感器具有两种输出状态。采用LCR测量仪测量传感器输出电感量,判断接近传感器通道的状态是否满足设计要求。
2.2.5 收放电磁阀驱动信号
收放电磁阀驱动信号直接驱动控制收放电磁阀动作。通过多功能校准源依次向每个通道输入直流电流的大小,来判断收放电磁阀驱动信号为“关闭”或“打开”状态。
2.2.6 RVDT传感器信号
RVDT传感器信号校准是对通道高端-中端输出电压有效值的校准。使用多功能校准源提供正旋波激励信号,数字多用表检测高端-中端电压的实测值,判断通道高端-中端输出电压有效值是否满足要求。
3验证
起落架系统测试设备的计量可以分为大两类:一类是设备上仪表的校准,用于设备工作时的显示数据;另一类是传感器模块,用于机载成品检测过程中测量数据的准确传递。各个传感器模块已集成在设备中,无法拆卸。但是设计人员在设备设计初期按照机载成品制造和计量校准要求,将传感器的信号转化为可直观测量的参数,且设备面板上有可供计量校准的计量接口,以便后期设备的准确校准。经过对起落架系统测试设备的工作原理、校准方法和校准方案的研究,同时按照GJB5109-2022《武器装备计量保障通用要求检测和校准》的要求,被测装备与其检测装备、检测设备与其校准设备的测试不确定比应满足4:1的要求,选择满足要求的计量标准,实现起落架系统测试设备的量值溯源工作。根据计量校准要求,在校准过程中,校准点的选择必须包含最小和最大计量点,其余校准点选取需要着重考虑使用者需求,按照使用者的需求确定具体选点的原则,最大限度验证起落架系统测试设备的特性和功能。
4结束语
本论文通过对设备的功能、组成及原理的分析,结合其对机载成品的实际功能和用途,研究出需要校准的项目和参数,分析各项目及参数的计量特性,依据量值溯源要求确定校准用标准设备,并按照对应的计量校准专业要求确定出可行性的校准方案,最终形成具体的校准方法。该方法经过了标准仪器的适用度选择、测试过程的不断研究与试验、每次试验数据及实验过程的差异分析等一系列工作,相对有效解决了设备的校准问题,形成一套完整的校准程序,保障了设备与地面机载设备的量值溯源问题,同时通过了计量间隔校准工作的确认,最大程度上保障了机载成品和起落架系统测试设备质量的稳定性。
参考文献
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丁镇生.传感器及传感技术应用[ M ]. 北京: 电子工业出版社1998.
作者简介,第一作者姓名(陈媛),女,研究生,副高级工程师,主要研究方向:电学计量校准技术。