基于DSP的飞机电缆故障定位设备设计.pdf

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1、仪器仪表与检测技术自动化技术与应用2010年第29卷第l0期InstrumentationandMeasurment基于DSP的飞机电缆故障定位设备设计邹成伟，孙超．姜守达(哈尔滨工业大学自动化测试与控制系，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对飞电缆故障定位的特点，介绍_7l一种基丁DSP的飞机电缆故障定位设备的设计。利用低脉冲反射法为做测电缆注入窄带咏冲，采J{j等效采样对咻冲回波信号进仃采集，通过DSP软件对采集数据进行处理，计电缆故障位置，评将结果通过CAN总线传送列上位机，达到对电缆故障定位的目的。关键词：故障定

2、化；低j!ii脉冲反射；等效采样；超宽带脉冲中图分类号：TM246．9文献标识码：B文章编号：l0037241(2010)09009504DesignofAirplane—-CableFaultLocatorBasedOnDSPZOUCheng-wei，SUNChao，JIANGShou—da(DepartmentofAutomaticTestandControl，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001China)Abstract：Thispaperpresentsadesign

3、ofairplane—cablefaultlocator，itisbasedonthecharactersofairplane—cablefaults．Thenarrow—bandpulseissenttocableitisundertestbythemethodoflow—pressurepulsereflection，andthen，thepulseechosignaliscollectedbythemethodofEquivalentSamplingTheory．Byprocessingthecollectedda

4、ta，DSPcalculatescablefaultlocationandtransmitstheresultstothehostcomputerviaCANbus，itachievethepurposeofcablefaultlocation．Keywords：cablefaultlocation；low—-pressurepulsereflection；EquivalentSamplingTheory；Ultra-·widebandimpulse1引言能直接检测高阻故障，测高阻故障时易损坏待测电缆；基飞机电缆故障定位

5、是机务维修的一项重要内容。于闪络的一类方法一般用于高阻故障检测，不适于短路飞机电缆类型复杂，有各种射频线、数据线、低压动力故障定位；声测法和声磁同步法都易受环境噪声干扰。线等，且电缆长度较短，犹如“血管”一样遍布飞机的本文采用低压脉冲反射法，设计一个飞机电缆故障各个部位，常按类别被成捆地放置在飞机的夹壁中，人定位设备，对机载设备和线路故障进行快速准确定位，工判断故障点很不方便}1—1。目前，机务维修所用的专以减少维修工作中的错误拆装次数，避免因错误拆装导用检测设备主要采用进口的时域反射测量仪，这种设备致电缆寿命的减少。局

6、限性强，主要对射频同轴电缆有效，价格昂贵，国内只有少数几家大型维修基地拥有这种测量仪器，其余的维2低压脉冲反射法基本原理修部门则大多靠人工定位。向电缆发送一个脉冲电压信号，当电缆有故障时，相对于其他领域，飞机电缆的故障定位有其自身的由于故障点阻抗和电缆的特性阻抗不匹配而产生脉冲特点：(1)故障类型一般都短路或断路；(2)故障定位过程反射，从发射脉冲开始计时，直至接受到故障点反射脉中不能够对电缆造成损坏；(3)电缆长度较短，定位精度冲的时间为At，△t是脉冲在测试点和故障点之间往返要求较高。目前，常用的电缆故障定位的方法主

7、要有：一次的时间。设故障距离为S，脉冲在电缆中的传播速电桥法，低压脉冲反射法，直流高压闪络法，冲击高压闪度为V，则S=V△t／2[。通过识别反射脉冲的起始位络法，二次脉冲法，声测法，声磁同步法1。电桥法不置、形状及幅度，定位故障点的距离，故障点的位置在反射脉冲的起始点。故障波形见图1。收稿日期：2010—04—20自动化技术与应用2010年第29卷第t0期仪器仪表与检测技术InstrumentationandMeasurment3．2信号调理电路信号调理电路主要是实现量程切换，以及使得输入信号满足数据采集的要求。调理电路

8、的设计如图4。a)断路故障波形b)短路故障波形图1低压脉冲测试电缆故障波形3系统设计系统的总体框图如图2所示，主要包UwB窄脉冲图4前端调理电路产生、信号调理、数据采集、触发控制、核心处理单元等部分。由于被测电缆断(短)路的位置不同，ns级的回波脉冲信号幅值变化范围较大，可能会达到20V以上，为了避免对电缆故障定位设