一种飞机机轮速度采集系统及故障检测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种飞机机轮速度采集系统及故障检测方法，机轮速度传感器和速度模拟信号发生单元均连接至输入切换单元的输入端，开始检测时，输入切换单元与速度模拟信号发生单元连通，并断开机轮速度传感器与输入切换单元的连接，检测完成后输入切换单元通过切换使能信号断开速度模拟信号发生单元与输入切换单元的连接，同时将机轮速度传感器与输入切换单元连通。通过增加输入切换单元，检测时干扰信号无法通过机轮速度传感器从外界进入机轮速度采集系统；同时实现了故障的隔离，本发明专利技术实现了快速隔离，缩短了维修时间，提高了地面维护效率，提高了整体的检测效果。

An aircraft wheel speed acquisition system and fault detection method

【技术实现步骤摘要】
一种飞机机轮速度采集系统及故障检测方法
本专利技术涉及飞机刹车领域，是一种速度采集系统及故障检测方法。
技术介绍
飞机刹车系统为飞机机电系统重要的组成部分，主要实现用于飞机着陆与滑跑阶段的刹车功能，同时通过系统自带的防滑功能缩短飞机滑跑距离，避免飞机机轮出现打滑。目前国内飞机的刹车系统，主要是数字电传防滑刹车系统(后文所说“刹车系统”均指数字电传防滑刹车系统)，该系统由液压源与液压管路、刹车指令传感器、机轮速度传感器、液压伺服阀、防滑刹车控制盒及刹车装置等部件组成。防滑刹车控制盒作为整个刹车系统的核心部件，通过采集其它各部件输出的信号，综合计算后输出电流信号至液压伺服阀，液压伺服阀根据电流信号的大小输出相应的刹车压力至飞机机轮，实现飞机的刹车。飞机刹车系统原理示意图如图1所示。机轮速度信号是一种频率信号，由飞机机轮带动机轮速度传感器转动时产生。防滑刹车控制盒通过内部的机轮速度采集系统，将输入的机轮速度频率信号转化为对应的数字量，数字量的大小可直接反应速度的大小。机轮速度信号作为整个刹车系统的重要输入信号，对防滑刹车控制盒判断当前路面状况(如路面是否有积水、降雪、冰等)、机轮打滑状态、飞机是否接地等起着重要的作用。当防滑刹车控制盒识别到当前跑道为冰跑道，或机轮出现打滑时，防滑刹车控制盒将通过减小输出的电流信号，来降低液压伺服阀输出到机轮的刹车压力，防止机轮进入或解除机轮的打滑状态；或者当认为飞机未接地时，防滑刹车控制盒主动抑制电流信号的输出，避免飞机机轮带压着陆。由此可以看出，机轮速度信号的可靠性、准确性对刹车系统至关重要。因此，绝大多数防滑刹车控制盒都会对其内部机轮速度采集系统的状态进行检测，避免由于机轮速度采集系统故障，而导致防滑刹车控制盒输出错误电流信号。机轮速度采集系统状态检测的基本原理是：防滑刹车控制盒内部“速度模拟信号发生单元”输出一个类似机轮速度信号的固定频率信号，即速度模拟信号，并将速度模拟信号接入到机轮速度采集系统的输入端，机轮速度采集系统先通过频率-电压转换单元，将频率信号转换成相应的速度电压信号，速度电压信号再通过模拟-数字转换单元转换为对应的速度数字信号，速度数字信号最终被输入到CPU，CPU通过将速度数字信号与预期数字量的大小进行比较，当偏差超过阈值时，定义速度信号采集系统出现故障。此时，防滑刹车控制盒通过告警灯告警，提醒维护人员对防滑刹车控制盒进行检查。原机轮速度信号采集系统检测原理示意图如图2所示。这种机轮速度采集系统的检测方式相对简单，可有效检测机轮速度采集电路是否出现故障。但是这种检测方式，是将用于检测的速度模拟信号直接接入机轮速度采集电路。若在进行机轮速度采集电路检测时，机轮速度传感器有频率信号或干扰信号输出，机轮速度信号与速度模拟信号将会相叠加，导致机轮速度采集电路输出的机轮速度电压信号与预期电压不符，防滑刹车控制盒误认为机轮速度采集系统故障，形成虚警，严重影响刹车系统的正常工作。同时该检测方法，由于没有断开机轮速度传感器与防滑刹车控制盒的连接，即使机轮速度采集电路正常，当机轮速度传感器出现短路时，速度模拟信号不再流向进入机轮速度采集系统，而是通过短路点直接向地线泄放，也会导致防滑刹车控制盒认为机轮速度采集系统或机轮速度传感器故障，但无法准确定位。因此这种检测方式，无法做到准确的故障隔离，即机轮速度采集系统故障时，无法确定引起故障是机轮采集系统自身故障，还是由机轮速度传感器故障引起；同时这种检测方式抗干扰能力差，一旦机轮速度传感器上存在干扰信号，将导致虚警，降低了刹车系统的维护性、可靠性。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种飞机机轮速度采集系统及故障检测方法，旨在对原有的机轮速度采集系统的检测方式进行优化，保证可以将故障隔离至各刹车部件，同时提高检测电路的抗干扰能力，减小刹车系统虚警。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种飞机机轮速度采集系统，包括速度模拟信号发生单元、输入切换单元、频率-电压转换单元、模拟-数字转换单元和CPU，机轮速度传感器和速度模拟信号发生单元均连接至输入切换单元的输入端，开始检测时，输入切换单元与速度模拟信号发生单元连通，并断开机轮速度传感器与输入切换单元的连接，输入切换单元通过频率-电压转换单元将信号转换成速度电压信号，速度电压信号再通过模拟-数字转换单元转换为速度数字信号，速度数字信号输入到CPU，CPU将速度数字信号与预期数字量的大小进行比较，当偏差超过阈值时，定义速度信号采集系统出现故障，通过告警灯告警，提醒维护人员对防滑刹车控制盒进行检查，同时，CPU反馈检测使能信号到速度模拟信号发生单元，速度模拟信号发生单元将速度模拟信号输入值输入切换单元，形成反馈环，CPU反馈切换使能信号到输入切换单元，控制输入切换单元，实现速度模拟信号发生单元和机轮速度传感器的切换；检测完成后输入切换单元通过切换使能信号断开速度模拟信号发生单元与输入切换单元的连接，同时将机轮速度传感器与输入切换单元连通。本专利技术还提供涉及一种飞机机轮速度采集系统的故障检测方法，详细步骤如下：步骤1：检测开始，CPU将检测使能信号和切换使能信号置高电平；步骤2：速度模拟信号发生单元产生速度模拟信号,默认无速度模拟信号输出，当速度模拟信号发生单元检测到CPU发送的检测使能信号为高电平时，输出速度模拟信号至输入切换单元输入端；步骤3：输入切换单元用于切换机轮速度采集单元的输入源，默认将机轮速度传感器输出端与输入切换单元输入端连接，当输入切换单元检测到CPU发送的切换使能信号为高电平时，断开机轮速度传感器输出端与输入切换单元的输入端连接，并将速度模拟信号发生单元的输出端与输入切换单元的输入端接通；步骤4：频率-电压转换单元将速度模拟信号，输出机轮速度电压信号，并通过模拟-数字转换单元将机轮速度电压信号转换为机轮速度数字信号，并通过数据总线传递给CPU；步骤5：CPU将机轮速度数字信号与阈值进行对比，偏差满足要求时，飞机机轮速度采集系统为正常；步骤6：CPU完成飞机机轮速度采集系统检测后，将检测使能信号和切换使能信号置低电平；步骤7：速度模拟信号发生单元检测到CPU发送的检测使能信号为低电平时，停止输出速度模拟信号；步骤8：当输入切换单元检测到CPU发送的切换使能信号为低电平时，将机轮速度传感器输出端与输入切换单元的输入端连接，并断开速度模拟信号发生单元的输出端与输入切换单元的输入端连接，飞机机轮速度采集系统的检测完成。本专利技术的有益效果在于通过增加输入切换单元，机轮速度传感器、速度模拟信号发生单元不再与机轮速度采集系统直接连接，而是一起连接至输入切换单元的输入端，同时输入切换单元的输出端与原机轮速度采集系统连接，当进行机轮速度采集系统检测的时候，输入切换单元将速度模拟信号发生单元与机轮速度采集系统连通，并断开机轮速度传感器与机轮速度采集系统连接；检测完成后输入切换单元再断开速度模拟信号发生单元与机轮速度采集系统的连接，同时将机轮速度传感器与机轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞机机轮速度采集系统，其特征在于：/n所述飞机机轮速度采集系统，包括速度模拟信号发生单元、输入切换单元、频率-电压转换单元、模拟-数字转换单元和CPU，机轮速度传感器和速度模拟信号发生单元均连接至输入切换单元的输入端，开始检测时，输入切换单元与速度模拟信号发生单元连通，并断开机轮速度传感器与输入切换单元的连接，输入切换单元通过频率-电压转换单元将信号转换成速度电压信号，速度电压信号再通过模拟-数字转换单元转换为速度数字信号，速度数字信号输入到CPU，CPU将速度数字信号与预期数字量的大小进行比较，当偏差超过阈值时，定义速度信号采集系统出现故障，通过告警灯告警，提醒维护人员对防滑刹车控制盒进行检查，同时，CPU反馈检测使能信号到速度模拟信号发生单元，速度模拟信号发生单元将速度模拟信号输入值输入切换单元，形成反馈环，CPU反馈切换使能信号到输入切换单元，控制输入切换单元，实现速度模拟信号发生单元和机轮速度传感器的切换；检测完成后输入切换单元通过切换使能信号断开速度模拟信号发生单元与输入切换单元的连接，同时将机轮速度传感器与输入切换单元连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞机机轮速度采集系统，其特征在于：
所述飞机机轮速度采集系统，包括速度模拟信号发生单元、输入切换单元、频率-电压转换单元、模拟-数字转换单元和CPU，机轮速度传感器和速度模拟信号发生单元均连接至输入切换单元的输入端，开始检测时，输入切换单元与速度模拟信号发生单元连通，并断开机轮速度传感器与输入切换单元的连接，输入切换单元通过频率-电压转换单元将信号转换成速度电压信号，速度电压信号再通过模拟-数字转换单元转换为速度数字信号，速度数字信号输入到CPU，CPU将速度数字信号与预期数字量的大小进行比较，当偏差超过阈值时，定义速度信号采集系统出现故障，通过告警灯告警，提醒维护人员对防滑刹车控制盒进行检查，同时，CPU反馈检测使能信号到速度模拟信号发生单元，速度模拟信号发生单元将速度模拟信号输入值输入切换单元，形成反馈环，CPU反馈切换使能信号到输入切换单元，控制输入切换单元，实现速度模拟信号发生单元和机轮速度传感器的切换；检测完成后输入切换单元通过切换使能信号断开速度模拟信号发生单元与输入切换单元的连接，同时将机轮速度传感器与输入切换单元连通。


2.一种利用权利要求1所述飞机机轮速度采集系统的故障检测方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：检测开始，CPU将检测使能信号和切换使能信号置高电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，王波，李晓猛，谢晖，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61