一起設備不兼容故障的分析與排除

■ 牛犇 周薇 王偉 錢西盈 鄭玉芳/國營錦江機器廠

1 無線電羅盤綜合測試儀

WLC-9無線電羅盤綜合測試儀（簡稱測試儀）為WL-9無線電羅盤的通電檢測設備，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、控制盒聯調聯試，完成WL-9無線電羅盤接收靈敏度、定向靈敏度、方位準確度、定向速度等性能的檢查。接收方式下，能夠接收中波、長波廣播電臺信號，輸出音頻信號，是一臺外差式接收機；羅盤方式下，能夠接收導航臺（或廣播電臺）的信號，給出所接收的導航臺（或廣播電臺）的相對方位，同時輸出音頻信號，引導直升機沿航線飛行或進場飛行。

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

A型控制盒由兩個讀數機構、功能控制開關、音量控制和轉換開關組成。讀數機構既顯示所選頻率數值，又能將該頻率對應的邏輯開關片旋到相應位置，使接收機工作在讀數機構顯示的頻率上。C型控制盒為電子控制盒，在A型控制盒上進行了改進，將之前的機械調諧更換為單片機控制調諧，并增加了“預選”“存貯”“遠近臺手動轉換”“遠近臺自動轉換”等功能。兩型控制盒內部結構雖有所改變，但外形尺寸和插頭及接口定義均保持一致。

測試儀配合一些通用儀器，可完成WL-9無線電羅盤接收機、控制盒各項技術指標及功能的測試。測試儀主要由電源、天線模仿儀、指示器、測試電纜組成。電源用于向接收機、控制盒提供所需的直流27V，交流400Hz、26V工作電壓；天線模仿儀模擬機上環境，向接收機提供垂直天線信號和環形天線信號；指示器用于指示直升機與廣播電臺的相對方位；測試電纜實現測試儀與接收機、控制盒的可靠連接。

使用中發現，測試儀與C型控制盒通電調試時，只要接通測試儀電源開關，測試儀直流2A的熔斷器即燒損，電源無法供電，即測試儀無法對WL-9無線電羅盤進行通電調試。

2 原因分析

出現上述故障后，最先懷疑為C型控制盒故障，在機上對該C型控制盒進行通電試驗，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，懷疑測試儀故障。更換測試儀燒損的直流熔斷器后，將測試儀與A型控制盒、接收機通電調試，無線電羅盤工作正常，因此排除測試儀故障的可能。

測試儀和控制盒都沒有故障，兩者聯調卻會出現故障，只能是兩者內部某處存在不兼容情況。對測試儀和C型控制盒的生產時間進行比較后發現，測試儀為承制廠20世紀90年代初期研制的設備，而C型控制盒為承制廠21世紀的產品，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、控制盒各自的引腳定義開始查找。

3 故障排除

3.1 接收機機上接線與測試儀接線差異

如圖1所示，接收機通過電纜1與測試儀相連，控制盒通過電纜2與測試儀相連，測試儀內部通過導線將接收機插座的各引腳與控制盒插座的各引腳相連。而機上則是通過電纜直接將接收機和控制盒相連。

圖1 測試儀、接收機、控制盒連接圖

對WL-9無線電羅盤各引腳在機上接線與測試儀的接線進行比較，發現的差異項如表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

對以上差異進行分析：

1）接收機a、b引腳的同步信號即方位信號，用于方位指示，機上饋線直接加至指示器；而測試儀將該兩路信號經過開關再加至指示器，該開關的作用針對的是天線的裝配位置（頂部、底部），對方位信號進行180°反向。這兩路信號不會影響C型控制盒的通電檢測。

2）接收機s、t、DD引腳即直流正弦、直流余弦、羅盤鎖定三路信號，為檢測信號，測試儀將這三路信號接到面板的檢測孔，便于在調試時進行檢測，而機上不予引出。這三路信號不會影響C型控制盒的通電檢測。

3）羅差補償的5路信號，自機上單獨引出，可以兩兩相連來消除因機體造成的羅差；測試儀則通過波段開關實現兩兩連接來模擬機上的羅差。這5路信號不會影響C型控制盒的通電檢測。

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

5）測試儀控制盒的E、F腳通過起落架開關和信標機按鈕接到27V電源上，作為起落架和信標機信號，當這兩個信號均存在時，控制盒可從遠臺自動轉到近臺。這就是C型控制盒新增的“自動遠近臺轉換”功能。

6）接收機的CC腳為內部的-13V電壓，由于機上不對該電壓進行監測，故機上沒有接線。而測試儀是通過電纜加到控制盒P腳和面板測試孔的，加至面板測試孔便于在調試無線電羅盤時對該電壓進行監測，但將該電壓加至控制盒P腳就存在疑問。

7）接收機的A腳為內部的+18V電壓，機上是經過饋線加至控制盒的D腳，而控制盒的D腳為空腳，機上該饋線沒有實際意義；而測試儀是通過電纜加到控制盒N腳和面板測試孔的，加至面板測試孔便于在調試無線電羅盤時對該電壓進行監測，但將該電壓加至控制盒N腳就存在疑問。

8）機上照明電源和工作電源是獨立的，而測試儀的照明電源和工作電源共用一個電源。通常來說，如果電源功率符合，共用一個電源是完全可以的。

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

3.2 控制盒引腳差異

為了進一步證實分析結果，將測試儀電纜2的N、P腳斷開（即完全按機上饋線重新制作電纜），再按圖1連接產品設備，接通測試儀電源開關，無線電羅盤工作正常。

雖然問題的癥結已經找到，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控制盒增加了信標機控制、起落架控制、遠近臺轉換功能。

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，完全獨立。

3.3 差異對電路的影響

綜上所述，測試儀、接收機、C型控制盒的連接就形成了圖2所示的電路。

圖2 接收機電源部件局部電路圖

由圖2可知，測試儀來的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。接收機的CC腳為-13V電源的輸出，該輸出接至測試儀面板的檢測孔，便于調試時進行檢測，不與控制盒形成回路。但測試儀實際是將接收機的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，導致27V直流電源從C型控制盒G、P腳加至接收機CC腳，經接收機內部電路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）將測試儀內部接收機CC引腳與控制盒P引腳相連的導線斷開。

最終選擇將測試儀內部接收機CC引腳與控制盒P引腳相連的導線斷開，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 測試儀功能的完善

由于C型控制盒增加了“預選”“存貯”“遠近臺手動轉換”“遠近臺自動轉換”等功能，其中“存貯”是在控制盒內部完成，其他三個功能則需通過測試儀來完成，因測試儀不具備這些功能的檢測能力，故還需對測試儀進行改進，使測試儀能夠完全適應C型控制盒通電檢測需要。

4 結論

由于該測試儀成型較早，后期的控制盒又進行了升級改造，導致測試儀與控制盒不兼容。要找出問題的癥結，必須從測試儀、控制盒、接收機的內部原理著手，層層分析，找出差異，才能最終排除故障。