起動箱智能檢測設備研制中的電磁兼容控制

邱紅軍，徐 兵，王東升

（西安新宇航空維修工程有限公司，陜西西安 710089）

起動箱智能檢測設備研制中的電磁兼容控制

邱紅軍，徐 兵，王東升

（西安新宇航空維修工程有限公司，陜西西安 710089）

某型起動箱智能檢測儀是適應現代飛機外場的快速保障，為快速判斷其故障，提高飛機的快速反應能力而研制的檢測設備。要實現對該型起動箱功能的自動檢測，必須滿足該型自動檢測設備電磁兼容設計符合電磁兼容性的要求。所以該型檢測設備在設計時就充分地考慮了電磁兼容性，并采取了多項電磁兼容控制措施。同時對檢測儀在調試階段出現的電磁兼容問題采取了一定的措施后，問題也得到了解決，達到了該型起動箱智能檢測設備的設計要求。

接地；光電隔離；屏蔽；濾波

1 起動箱的檢測功能

該型起動箱是目前國內所有的控制飛機發動機邏輯控制關系較復雜的一種，檢測的項目最多。其主要完成以下功能［1］。

1）發動機地面失效起動（未發送ntc1，n21，n22，n24信號）；2）發動機地面有效起動（發送ntc1，n21，n22，n24信號）；3）用停止按鈕停止發動機的地面起動；4）用停止開關停止發動機的地面起動；5）發送低油壓信號的發動機地面起動；6）發送高轉速信號的發動機地面起動；7）發送危險溫度信號的發動機地面起動；8）發動機的冷運轉；9）起動機的冷運轉；10）起動機動力組件工作狀態（未發送ntc1）；11）發動機地面有效起動（發送ntc1不發送n21，n22，n24信號）；12）起動機動力組件工作狀態（發送ntc1）；13）起動機動力組件工作狀態（發送低油壓信號）；14）發動機的空中自起動；15）發動機在空中重復起動（未發送n21信號）；16）發動機在空中重復起動（發送n21信號）；17）發動機空中迎風起動；18）電源“－”斷路的檢查；19）控制系統的檢查；20）工作電流的檢查；

根據其測試功能的要求，結合該型起動箱的原理分析需要的測試量，例如電壓、電流、時間、輸出量、輸出量以及測量精度要求等，其智能測試儀的原理框圖如圖1所示。

圖1 智能測試設備的原理框圖

根據原理進行功能設計的同時也進行電磁兼容設計。具體的電磁兼容設計的方法是：電磁兼容軟件設計和電磁兼容硬件設計。

2 硬件電磁兼容設計主要采取的方法

1）接地是最有效的抑制騷擾源的方法，可以解決50%的EMC問題。系統基準地與大地相連，可以抑制電磁騷擾。外殼金屬件直接接地，還可以提供靜電泄露通路，防止靜電積累。

2）信號線屏蔽接地，主要的策略是高頻信號采用多點接地，低頻信號采用單點接地。

3）數字電路和模擬電路分開，盡量加大線性電路的接地面積。

4）盡量加粗接地線并將接地線構成回路。

5）采用正確的布線形式，平行走線可以減少導線的電感，但導線之間的互感和分布電容增加，最好采用井字形網狀布線結構。信號地、電源線、地線盡可能不要交叉。

6）直流回路中的負載的變化，會引起電源噪聲，電源的輸入端采取跨接電解電容器的方法來解決。

7）信號采集和信號輸出采取了光電隔離技術。光電隔離技術可以有效的抑制系統噪聲，消除接地回路的干擾，也可以有效的將電磁干擾信號與被測信號的有效隔離，保證采集、輸出被測信號的準確性。光電隔離輸入輸出示意圖見圖2。1，2和3，4為輸入端，5，6和7，8為輸出端。

8）連接電纜中的電源線采用屏蔽導線，電纜的外部并套裝金屬防波層，并將電纜兩端的屏蔽層進行可靠接地。

圖2 光電隔離示意圖

3 電磁兼容軟件設計中采取的方法

電磁兼容軟件設計主要采取的方法是軟件濾波，具體的措施是：采取算數平均濾波法，連續采取N個采樣值進行算數平均運算，這樣的信號時一個平均值，信號在某一數值上下波動，主要是對具有隨機干擾的信號進行濾波［2］。

4 設備在調試過程中出現的電磁兼容問題和解決方法

在設備調試過程中，顯示器會出現死機現象，將測試開關關斷后再接通，顯示器會正常工作，工作一段時間后，又會出現死機現象。根據其具體的情況判段可能是顯示器的信號輸入受到比較大的電磁干擾導致顯示器無法正常工作。采取的方法是將顯示器的電源線更換成屏蔽線并套裝磁環，處理后，效果不明顯。又通過測量分析和現場實際觀察，推測可能是由于繼電器吸和釋放時產生的電磁干擾。將繼電器線圈進行如圖3的處理。

經過處理后，顯示器工作正常。電磁兼容設計是一項比較復雜的系統工程，設計出滿足電磁兼容要求的設備產品，不僅要靠豐富的理論知識的支持，在很多情況下，豐富的工程經驗也起到了關鍵的作用［3］。

圖3 繼電器線圈防電磁干擾方法

5 結 語

該型起動箱智能檢測設備在復雜電磁環境下能順利通過測試，主要是設計初期就對電磁兼容做了充分的考慮和采取了各種措施。隨著電子設備用途的越來越廣，加上電子設備的不斷更新換代，電子設備、電子產品的電磁兼容問題將會越來越受到關注。該智能檢測儀在研制中的對電磁兼容控制方面采取的措施和方法可為電子設備研制中電磁兼容設計和控制提供一定的參考。

［1］ 蔡仁剛.電磁兼容原理和預測技術［M］.北京：北京航空航天大學出版社，1997.

［2］ 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎［M］.北京：高等教育出版社，2000.

［3］ 楊克俊.電磁兼容原理與設計技術［M］.北京：人民郵電出版社，2004.

TG115

A

1008-1542（2011）07-0157-03

2011-06-25；責任編輯:張 軍

邱紅軍 （1982-），男，陜西西安人，助理工程師，主要從事飛機電氣改裝方面的研究。