便攜式發(fā)動(dòng)機測試設備的研究

　　摘要：針對現有發(fā)動(dòng)機狀態(tài)檢測設備體積、重量大，集成度低，導致其靈活性較差的問(wèn)題，本文提出了一種便攜式發(fā)動(dòng)機測試設備的研制方案，給出了詳細的硬件和軟件設計。該便攜式發(fā)動(dòng)機測試設備具有攜帶、使用方便、智能化、集成度高的特點(diǎn)。

　　引言

　　目前檢測飛機發(fā)動(dòng)機各狀態(tài)參數的設備，體積和重量大，集成度很低，導致其靈活性較差，不能很好地滿(mǎn)足現代作戰對發(fā)動(dòng)機測試的要求，且給地勤人員增加了飛機的維護保障難度，影響了飛機的保障效率^[1,2]。因此，研制一套功能齊全，智能化、集成度高，使用、攜帶方便的發(fā)動(dòng)機狀態(tài)原位監測設備尤為迫切。

　　系統總體設計

　　發(fā)動(dòng)機狀態(tài)檢測設備總體構成如圖1所示，由適配器、信號采集處理模塊、硬件測試平臺組成。圖中，機載傳感器敏感被測對象發(fā)動(dòng)機的各種物理量(溫度、壓力、轉速等)，并將其轉換成電信號。適配器將輸入的電信號通過(guò)處理轉化為標準電信號送給硬件測試平臺，測試平臺對輸入信號進(jìn)行相關(guān)運算和處理后、通過(guò)顯示器顯示最終的測試結果;并實(shí)時(shí)保存測試數據，為地勤人員進(jìn)一步對發(fā)動(dòng)機進(jìn)行故障分析與診斷?！　?/p>

 

　　硬件設計

　　設計方案

　　硬件平臺設計采用嵌入式平臺，它是系統的智能指揮中心，根據檢測設備總體設計要求，所設計的硬件平臺結構如圖2所示，它由最小系統和各種外圍擴展電路接口組成。硬件平臺在設計中采用分層結構設計，頂層為最小核心系統層，底層為外圍擴展模塊層?！　?/p>

 

　　最小系統層由處理器(S3C2410)，64M字節NAND Flash，兩片64M字節SDRAM，網(wǎng)口芯片CS8900，Multi-ICE調試接口和復位模塊組成。底層由LCD模塊，SD卡模塊和電源模塊等組成。

　　最小系統由嵌入式實(shí)時(shí)操作系統Windows CE進(jìn)行系統管理和運行應用程序，采用Flash存儲器來(lái)存儲操作系統代碼，由于Flash的讀寫(xiě)速度相對較慢，因此不直接用Flash運行操作系統和應用程序，而是選擇兩片64M SDRAM作為閃存。系統加電時(shí)，地址指針首先指到Flash的第一個(gè)地址，執行Boot Loader進(jìn)行系統初始化，將操作系統本身拷貝解壓到SDRAM中，讓整個(gè)操作系統在SDRAM里執行，使系統達到最佳的速度。SD卡保存每次測試的結果，建立數據庫，提供大容量的存儲空間^[6]。LCD接口為嵌入式處理機提供自由、強大的用戶(hù)輸入輸出接口。為滿(mǎn)足狀態(tài)檢測與故障診斷系統軟件開(kāi)發(fā)的需要，設計了必要的擴展按鈕、工作狀態(tài)指示燈和鍵盤(pán)接口等。電源管理模塊提供5V，3.3V和1.8V三種電源。時(shí)鐘模塊由12MHz的系統時(shí)鐘和32.768kHz的實(shí)時(shí)時(shí)鐘組成。Multi-ICE接口用于S3C2410的在線(xiàn)調試。

　　發(fā)動(dòng)機信號采集處理模塊設計

　　該模塊完成傳感器輸出信號的采集和數據處理工作，其結構如圖3所示。嵌入式平臺通過(guò)數據總線(xiàn)讀取該模塊的數據，計算出實(shí)時(shí)的測量值，同時(shí)利用軟件繪制出發(fā)動(dòng)機各個(gè)參數的試車(chē)曲線(xiàn)，記錄并保存測試數據?！　?/p>