一起設(shè)備不兼容故障的分析與排除

■ 牛犇 周薇 王偉 錢西盈 鄭玉芳/國(guó)營(yíng)錦江機(jī)器廠

1 無線電羅盤綜合測(cè)試儀

WLC-9無線電羅盤綜合測(cè)試儀（簡(jiǎn)稱測(cè)試儀）為WL-9無線電羅盤的通電檢測(cè)設(shè)備，工作電源為400Hz、115V中頻電源和28V直流電源，可與WL-9無線電羅盤接收機(jī)、控制盒聯(lián)調(diào)聯(lián)試，完成WL-9無線電羅盤接收靈敏度、定向靈敏度、方位準(zhǔn)確度、定向速度等性能的檢查。接收方式下，能夠接收中波、長(zhǎng)波廣播電臺(tái)信號(hào)，輸出音頻信號(hào)，是一臺(tái)外差式接收機(jī)；羅盤方式下，能夠接收導(dǎo)航臺(tái)（或廣播電臺(tái)）的信號(hào)，給出所接收的導(dǎo)航臺(tái)（或廣播電臺(tái)）的相對(duì)方位，同時(shí)輸出音頻信號(hào)，引導(dǎo)直升機(jī)沿航線飛行或進(jìn)場(chǎng)飛行。

WL-9無線電羅盤主要由接收機(jī)、控制盒、組合天線組成。控制盒有多種型 號(hào)，其 中，WL-9-2A、WL-9-2A1、WL-9-2A2為機(jī)械控制盒（簡(jiǎn)稱A型），WL-9-2C、WL-9-2C1、WL-9-2C2為 電子控制盒（簡(jiǎn)稱C型）。

A型控制盒由兩個(gè)讀數(shù)機(jī)構(gòu)、功能控制開關(guān)、音量控制和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。讀數(shù)機(jī)構(gòu)既顯示所選頻率數(shù)值，又能將該頻率對(duì)應(yīng)的邏輯開關(guān)片旋到相應(yīng)位置，使接收機(jī)工作在讀數(shù)機(jī)構(gòu)顯示的頻率上。C型控制盒為電子控制盒，在A型控制盒上進(jìn)行了改進(jìn)，將之前的機(jī)械調(diào)諧更換為單片機(jī)控制調(diào)諧，并增加了“預(yù)選”“存貯”“遠(yuǎn)近臺(tái)手動(dòng)轉(zhuǎn)換”“遠(yuǎn)近臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)換”等功能。兩型控制盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖有所改變，但外形尺寸和插頭及接口定義均保持一致。

測(cè)試儀配合一些通用儀器，可完成WL-9無線電羅盤接收機(jī)、控制盒各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及功能的測(cè)試。測(cè)試儀主要由電源、天線模仿儀、指示器、測(cè)試電纜組成。電源用于向接收機(jī)、控制盒提供所需的直流27V，交流400Hz、26V工作電壓；天線模仿儀模擬機(jī)上環(huán)境，向接收機(jī)提供垂直天線信號(hào)和環(huán)形天線信號(hào)；指示器用于指示直升機(jī)與廣播電臺(tái)的相對(duì)方位；測(cè)試電纜實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀與接收機(jī)、控制盒的可靠連接。

使用中發(fā)現(xiàn)，測(cè)試儀與C型控制盒通電調(diào)試時(shí)，只要接通測(cè)試儀電源開關(guān)，測(cè)試儀直流2A的熔斷器即燒損，電源無法供電，即測(cè)試儀無法對(duì)WL-9無線電羅盤進(jìn)行通電調(diào)試。

2 原因分析

出現(xiàn)上述故障后，最先懷疑為C型控制盒故障，在機(jī)上對(duì)該C型控制盒進(jìn)行通電試驗(yàn)，無線電羅盤工作正常，因此排除C型控制盒故障的可能。

其次，懷疑測(cè)試儀故障。更換測(cè)試儀燒損的直流熔斷器后，將測(cè)試儀與A型控制盒、接收機(jī)通電調(diào)試，無線電羅盤工作正常，因此排除測(cè)試儀故障的可能。

測(cè)試儀和控制盒都沒有故障，兩者聯(lián)調(diào)卻會(huì)出現(xiàn)故障，只能是兩者內(nèi)部某處存在不兼容情況。對(duì)測(cè)試儀和C型控制盒的生產(chǎn)時(shí)間進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，測(cè)試儀為承制廠20世紀(jì)90年代初期研制的設(shè)備，而C型控制盒為承制廠21世紀(jì)的產(chǎn)品，兩者存在不兼容的可能性。要找出不兼容的原因，則需從接收機(jī)、控制盒各自的引腳定義開始查找。

3 故障排除

3.1 接收機(jī)機(jī)上接線與測(cè)試儀接線差異

如圖1所示，接收機(jī)通過電纜1與測(cè)試儀相連，控制盒通過電纜2與測(cè)試儀相連，測(cè)試儀內(nèi)部通過導(dǎo)線將接收機(jī)插座的各引腳與控制盒插座的各引腳相連。而機(jī)上則是通過電纜直接將接收機(jī)和控制盒相連。

圖1 測(cè)試儀、接收機(jī)、控制盒連接圖

對(duì)WL-9無線電羅盤各引腳在機(jī)上接線與測(cè)試儀的接線進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)的差異項(xiàng)如表1所示（沒有列出的引腳表示接口定義完全相同）。

表1 電纜引腳差異

對(duì)以上差異進(jìn)行分析：

1）接收機(jī)a、b引腳的同步信號(hào)即方位信號(hào)，用于方位指示，機(jī)上饋線直接加至指示器；而測(cè)試儀將該兩路信號(hào)經(jīng)過開關(guān)再加至指示器，該開關(guān)的作用針對(duì)的是天線的裝配位置（頂部、底部），對(duì)方位信號(hào)進(jìn)行180°反向。這兩路信號(hào)不會(huì)影響C型控制盒的通電檢測(cè)。

2）接收機(jī)s、t、DD引腳即直流正弦、直流余弦、羅盤鎖定三路信號(hào)，為檢測(cè)信號(hào)，測(cè)試儀將這三路信號(hào)接到面板的檢測(cè)孔，便于在調(diào)試時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，而機(jī)上不予引出。這三路信號(hào)不會(huì)影響C型控制盒的通電檢測(cè)。

3）羅差補(bǔ)償?shù)?路信號(hào)，自機(jī)上單獨(dú)引出，可以兩兩相連來消除因機(jī)體造成的羅差；測(cè)試儀則通過波段開關(guān)實(shí)現(xiàn)兩兩連接來模擬機(jī)上的羅差。這5路信號(hào)不會(huì)影響C型控制盒的通電檢測(cè)。

4）接收機(jī)的BB腳，從接收機(jī)接口定義看，完全沒有該腳的存在，可以不考慮該腳的影響。該路信號(hào)不會(huì)影響C型控制盒的通電檢測(cè)。

5）測(cè)試儀控制盒的E、F腳通過起落架開關(guān)和信標(biāo)機(jī)按鈕接到27V電源上，作為起落架和信標(biāo)機(jī)信號(hào)，當(dāng)這兩個(gè)信號(hào)均存在時(shí)，控制盒可從遠(yuǎn)臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)到近臺(tái)。這就是C型控制盒新增的“自動(dòng)遠(yuǎn)近臺(tái)轉(zhuǎn)換”功能。

6）接收機(jī)的CC腳為內(nèi)部的-13V電壓，由于機(jī)上不對(duì)該電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，故機(jī)上沒有接線。而測(cè)試儀是通過電纜加到控制盒P腳和面板測(cè)試孔的，加至面板測(cè)試孔便于在調(diào)試無線電羅盤時(shí)對(duì)該電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但將該電壓加至控制盒P腳就存在疑問。

7）接收機(jī)的A腳為內(nèi)部的+18V電壓，機(jī)上是經(jīng)過饋線加至控制盒的D腳，而控制盒的D腳為空腳，機(jī)上該饋線沒有實(shí)際意義；而測(cè)試儀是通過電纜加到控制盒N腳和面板測(cè)試孔的，加至面板測(cè)試孔便于在調(diào)試無線電羅盤時(shí)對(duì)該電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但將該電壓加至控制盒N腳就存在疑問。

8）機(jī)上照明電源和工作電源是獨(dú)立的，而測(cè)試儀的照明電源和工作電源共用一個(gè)電源。通常來說，如果電源功率符合，共用一個(gè)電源是完全可以的。

通過以上分析可以看出，機(jī)上電纜與測(cè)試儀電纜的接線區(qū)別主要集中在-13V與+18V電壓的接線上。接收機(jī)輸出的-13V電壓在機(jī)上沒有通過電纜引出，而測(cè)試儀則是將-13V電壓引至控制盒的P腳；接收機(jī)輸出的+18V通過機(jī)上電纜引至控制盒的D腳，而測(cè)試儀則是將+18V電壓引至控制盒的N腳?？梢源_定問題出在測(cè)試儀+18V和-13V的連線上。

3.2 控制盒引腳差異

為了進(jìn)一步證實(shí)分析結(jié)果，將測(cè)試儀電纜2的N、P腳斷開（即完全按機(jī)上饋線重新制作電纜），再按圖1連接產(chǎn)品設(shè)備，接通測(cè)試儀電源開關(guān)，無線電羅盤工作正常。

雖然問題的癥結(jié)已經(jīng)找到，但造成問題的原因還不清楚。為此，必須弄清兩型控制盒內(nèi)部的原理圖。

兩型控制盒接口定義差異如表2所示（沒有列出的引腳表示接口定義無差異）。

表2 控制盒引腳差異

從表2可以看出：

1）WL-9-2C2控制盒增加了信標(biāo)機(jī)控制、起落架控制、遠(yuǎn)近臺(tái)轉(zhuǎn)換功能。

2）P腳接線不同。WL-9-2C2控制盒將自身的P腳與G腳連在一起，而WL-9-2A1控制盒P腳與G腳沒有交聯(lián)，完全獨(dú)立。

3.3 差異對(duì)電路的影響

綜上所述，測(cè)試儀、接收機(jī)、C型控制盒的連接就形成了圖2所示的電路。

圖2 接收機(jī)電源部件局部電路圖

由圖2可知，測(cè)試儀來的27V直流電源從控制盒的G腳加入，作為控制盒的照明電源，P腳為照明電源的備用線路。接收機(jī)的CC腳為-13V電源的輸出，該輸出接至測(cè)試儀面板的檢測(cè)孔，便于調(diào)試時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，不與控制盒形成回路。但測(cè)試儀實(shí)際是將接收機(jī)的CC腳與控制盒的P腳連在了一起，而C型控制盒的P腳與G腳又連在一起，導(dǎo)致27V直流電源從C型控制盒G、P腳加至接收機(jī)CC腳，經(jīng)接收機(jī)內(nèi)部電路L5、L4、V13、L6到地，造成直流27 V電源電流過大，熔斷器燒損，直流電源無法供電。

3.4 去除差異

找到問題癥結(jié)后，可以選擇的排除方法有三種：1）將電纜1任一端的CC腳斷開；2）將電纜2任一端的P腳斷開；3）將測(cè)試儀內(nèi)部接收機(jī)CC引腳與控制盒P引腳相連的導(dǎo)線斷開。

最終選擇將測(cè)試儀內(nèi)部接收機(jī)CC引腳與控制盒P引腳相連的導(dǎo)線斷開，既方便操作，也保證了控制盒P腳作為照明電源備用線路的功能。

3.5 測(cè)試儀功能的完善

由于C型控制盒增加了“預(yù)選”“存貯”“遠(yuǎn)近臺(tái)手動(dòng)轉(zhuǎn)換”“遠(yuǎn)近臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)換”等功能，其中“存貯”是在控制盒內(nèi)部完成，其他三個(gè)功能則需通過測(cè)試儀來完成，因測(cè)試儀不具備這些功能的檢測(cè)能力，故還需對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行改進(jìn)，使測(cè)試儀能夠完全適應(yīng)C型控制盒通電檢測(cè)需要。

4 結(jié)論

由于該測(cè)試儀成型較早，后期的控制盒又進(jìn)行了升級(jí)改造，導(dǎo)致測(cè)試儀與控制盒不兼容。要找出問題的癥結(jié)，必須從測(cè)試儀、控制盒、接收機(jī)的內(nèi)部原理著手，層層分析，找出差異，才能最終排除故障。