[發明專利]一種飛機電纜故障定位裝置

在審

• 申請號: 201711310516.6
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107861027A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 黎杰
• 申請（專利權）人: 湖州優創科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/11
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 郭曉鳳

技術領域

本發明涉及航空工程故障診斷無損檢測領域，特別涉及一種飛機電纜故障定位裝置。

背景技術

飛機電纜故障定位是機務維修的一項重要內容。飛機電纜類型復雜，有各種射頻線、數據線、低壓動力線等，且電纜長度較短，猶如“血管”一樣遍布飛機的各個部位，常按類別被成捆地放置在飛機的夾壁中，人工判斷故障點很不方便。目前，機務維修所用的專門檢測設備主要采用進口的時域反射測量儀，這種設備局限性強，主要對射頻同軸電纜有效，價格昂貴，國內只有少數幾家大型維修基地擁有這種測量儀器，其余的維修部門則大多靠人工定位。

相對于其他領域，飛機電纜的故障定位有其自身的特點：(1)故障類型一般都短路或斷路；(2)故障定位過程中不能夠對電纜造成損壞；(3)電纜長度較短，定位精度要求高。目前，常用的電纜故障定位的方法主要有：電橋法，直流高壓閃絡法，沖擊高壓閃絡法，聲測法，聲磁同步法等。電橋法不能直接檢測高阻故障，測高阻故障時易損壞待測電纜；基于閃絡的一類方法一般用于高阻故障檢測，不適于短路故障定位；聲測法和聲磁同步法都易受環境噪聲干擾。

發明內容

(一)解決的技術問題

為了解決上述問題，本發明提供了一種飛機電纜故障定位裝置，采用低壓脈沖發射法，對待測電纜的故障點進行快速準確定位，以減少維修工作中的錯誤拆裝次數，避免因錯誤拆裝導致電纜壽命的減少，且不受環境噪聲干擾。

(二)技術方案

一種飛機電纜故障定位裝置，包括數據處理單元、觸發控制單元、UWB窄脈沖產生單元、信號調理單元、延時單元、數據采集單元和CAN接口單元；所述UWB窄脈沖產生單元利用微波晶體管工作在雪崩區的雪崩式開關特性，結合MARX電路的基本工作原理，產生ns級上升沿的窄脈沖發射信號并發送給待測電纜；所述待測電纜的故障點對所述窄脈沖發射信號發生反射，所述信號調理電路接收發射的回波信號并進行限幅放大和量程切換，輸出差分信號送入所述數據采集單元；所述觸發控制單元產生所述UWB窄脈沖產生單元工作的觸發信號，同時所述觸發控制單元產生所述數據采集單元每個脈沖重復間隔的啟動信號，并對所述脈沖重復間隔進行計數；所述觸發控制單元輸出延時控制量給所述延時單元，所述延時單元根據所述延時控制量，對下一個所述脈沖重復間隔進行相應的延時；所述數據采集單元對經所述信號調理單元處理后的回波接收信號進行等效采樣，采集結果送入所述數據處理單元；所述數據處理單元對采集的數據進行處理，計算所述待測電纜的故障點位置；所述數據處理單元通過所述CAN接口單元與上位機進行通訊連接，接收所述上位機的測試指令，并將計算結果傳送給所述上位機；

所述UWB窄脈沖產生單元包括第一～第四晶體管、第一～第八變阻器、第一～第八電容和第一～第十三電阻，其中所述第一～第四晶體管為NPN型三極管；所述第一～第四晶體管的基極與所述觸發控制單元所產生的所述觸發信號相連接；

所述信號調理單元包括第一～第三運算放大器、第一和第二場效應管、第一～第三開關、第十四～第二十六電阻、第九和第十電容，其中所述第一和第二運算放大器選用電流反饋型放大器AD8000，所述第三運算放大器選用差分放大器AD4937，所述第一場效應管為N溝結型場效應管，所述第二場效應管為P溝結型場效應管；所述第一和第二場效應管對所述回波接收信號進行限幅，所述第一運算放大器構成射隨電路，所述第二運算放大器和所述第一～第三開關構成可調增益的量程切換放大電路，所述第三運算放大器構成單端差分電路，輸出適應所述數據采集單元的差分信號。

進一步的，所述數據采集單元選用A/D轉換器AD9215-105。

進一步的，所述延時單元選用延遲芯片MC100EP196。

進一步的，所述數據處理單元選用數字信號處理器TMS320F2812。

進一步的，所述CAN接口單元選用CAN隔離收發器CTM8251AT。

(三)有益效果

本發明提供了一種飛機電纜故障定位裝置，利用低壓脈沖反射法為待測電纜注入窄帶脈沖，采用等效采樣對脈沖回波信號進行采集，通過DSP對采集數據進行處理，實現對待測電纜故障點的快速準確定位，以減少維修工作中的錯誤拆裝次數，避免因錯誤拆裝導致電纜壽命的減少，且不受環境噪聲干擾，其結構簡單，檢測精度高，響應速度快，抗干擾能力強，穩定性和可靠性好，具有良好的可擴展性。

附圖說明

圖1為本發明所涉及的一種飛機電纜故障定位裝置的系統結構框圖。