FZC-1型發(fā)動(dòng)機性能參數測試系統的實(shí)現

0 引言
定期對發(fā)動(dòng)機參數進(jìn)行測試是保證飛機發(fā)動(dòng)機性能的正常發(fā)揮和飛行安全的必要手段，目前部隊進(jìn)行該項工作時(shí)面臨的問(wèn)題主要有三點(diǎn)：一是沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用于發(fā)動(dòng)機性能檢測的設備。對發(fā)動(dòng)機性能的檢測只是在發(fā)動(dòng)機試車(chē)時(shí)依靠人工讀表來(lái)完成。二是測試精度低。由于機載傳感器少、指示儀表誤差大、需記錄數據多及狀態(tài)停留時(shí)間短等導致了地面測試精度低，不利于飛機最佳性能的發(fā)揮。三是錯判、漏測造成的操作反復還使發(fā)動(dòng)機的有效壽命大大減少。以上諸多因素的存在，直接導致座艙內外配合困難、測試工作中人為誤差大、勞動(dòng)強度高、資源浪費嚴重、測試可靠性差等困難，嚴重影響部隊作戰訓練任務(wù)的完成。為此，我們研制了FZC-1型發(fā)動(dòng)機性能參數測試系統。該系統在發(fā)動(dòng)機地面試車(chē)時(shí)能夠自動(dòng)判斷發(fā)動(dòng)機狀態(tài)，自動(dòng)完成技術(shù)參數的測試，并將實(shí)測值與維護規程規定的范圍、參數相比較，判斷發(fā)動(dòng)機的性能參數是否正常。
1 系統設計思想及實(shí)現途徑
該測試系統是以PC-104計算機為控制核心，以傳感器技術(shù)為依托，以軟件技術(shù)為開(kāi)發(fā)工具，根據自動(dòng)測試系統的設計思想和方法，綜合運用多種技術(shù)手段（如：計算機控制技術(shù)、自動(dòng)測試技術(shù)、數字信號處理技術(shù)、面向對象編程技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)、傳感器技術(shù)等），構建了一個(gè)用于發(fā)動(dòng)機性能自動(dòng)測試的綜合化通用平臺?？梢?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/實(shí)現">實(shí)現試車(chē)過(guò)程中對發(fā)動(dòng)機轉速、各種油壓、排氣溫度的實(shí)時(shí)采集處理，自動(dòng)判斷發(fā)動(dòng)機所處狀態(tài)，分析計算發(fā)動(dòng)機穩態(tài)及起動(dòng)和加、減速性能和臺架點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)時(shí)參數監控，圖文指示發(fā)動(dòng)機各類(lèi)信息，完成對發(fā)動(dòng)機性能的全面自動(dòng)化測試。其工作原理如圖1所示。

工作時(shí)，通過(guò)電纜連接發(fā)動(dòng)機上的轉速、壓力、溫度信號測試接頭，信號經(jīng)過(guò)調理、A/D轉換、計數等操作被采集到計算機系統，結合高速數字I/O測得的狀態(tài)電門(mén)信號，可實(shí)現對發(fā)動(dòng)機所處狀態(tài)的判斷，進(jìn)而完成參數的計算和性能的測試，并實(shí)現各類(lèi)信息的指示和數據存檔。
2系統硬件設計
發(fā)動(dòng)機性能參數測試系統硬件部分在裝配結構上由一個(gè)標準A型機箱組成。機箱內包括PC104系統，主要用來(lái)處理數據；2個(gè)壓力變送器，用來(lái)采集發(fā)動(dòng)機的滑油、燃油壓力信號；電纜線(xiàn)，提供機箱與發(fā)動(dòng)機之間的電氣聯(lián)系。硬件部分在功能實(shí)現上由數據采集和數據處理兩個(gè)模塊組成。
2.1 數據采集模塊
該模塊由傳感器、測壓導管、信號及電源電纜和數據調理電路板組成。
1)2個(gè)壓力變送器及2根測壓導管。壓力變送器采用湖南賽西傳感器有限公司產(chǎn)HS-956金屬濺射薄膜壓力變送器，精度不低于0.2級，保證壓力測量達到維護規范要求；測壓導管采用黎明液壓公司的HF系列G型微型高壓軟管，耐高溫300℃，最大彎折角度可達1500，符合外場(chǎng)維護要求。
2)供電及測試用高溫電纜。電源電纜1根，發(fā)動(dòng)機接口信號電纜1根。
3)16路12位單端模擬輸入、10微秒A/D變換器（ADT600），實(shí)現發(fā)動(dòng)機模擬量采樣，使壓力精度達到0.6%。
4)10個(gè)16位計數/定時(shí)器的發(fā)動(dòng)機轉速采集板（ADT600），保證轉速采集誤差不超過(guò)0.1%。
5)按質(zhì)量體系要求設計的高可靠信號調理電路板，使采集信號進(jìn)行精確調理轉換為可為計算機處理的數據，并采取電氣隔離等保護措施防止過(guò)載對儀器甚至對發(fā)動(dòng)機的損壞。
2.2 數據處理模塊
數據處理模塊主要由PC-104計算機系統組成，是檢查儀的核心部分，主要完成數據的實(shí)時(shí)處理，發(fā)動(dòng)機狀態(tài)的自動(dòng)判斷，發(fā)動(dòng)機性能的測試與分析，信息及數據指示與存檔，其工作的可靠與否直接關(guān)系到儀器的整機性能。該硬件模塊的主要包含：
1)在板內存16M，高速嵌入式486DXCPU66MHz PC104主計算機板，32M字節可讀寫(xiě)DiskOnChip，用以滿(mǎn)足同時(shí)采集2路頻率信號、2路模擬信號及8路開(kāi)關(guān)量信號的運算速度要求。