本發(fā)明涉及一種檢測裝置，尤其涉及一種飛機前輪操縱系統(tǒng)檢測裝置。

背景技術(shù)：

飛機前輪操縱系統(tǒng)是飛機機載設(shè)備的重要組成部分，其作用是利用液壓系統(tǒng)提供的高壓油液操縱前輪偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)飛機的地面方向控制，以及當前輪出現(xiàn)擺振時提供減擺的液壓阻尼，保證飛機滑行時的穩(wěn)定性。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，全世界49.1% 的飛行事故發(fā)生在著陸階段。因此，前輪操縱系統(tǒng)性能直接關(guān)系到飛行安全。

飛機前輪操縱系統(tǒng)主要由前輪操縱控制盒、控制律選擇開關(guān)、操縱開關(guān)、指令傳感器、組合控制閥、功能轉(zhuǎn)換閥、前輪操縱作動筒、反饋傳感器等組成?？刂坪惺乔拜啿倏v系統(tǒng)的核心，用于完成前輪操縱部分輸入的信息處理，從而實現(xiàn)對前輪的操縱轉(zhuǎn)彎；并分別將其操縱狀態(tài)及故障狀態(tài)通過電信號傳送給燈光控制計算機，通過狀態(tài)顯示燈和故障告警燈指示出來?？刂坡蛇x擇開關(guān)用于選擇反饋信號和指令信號的匹配增益。操縱開關(guān)用于切換“轉(zhuǎn)彎”和“減擺”兩種狀態(tài)。指令傳感器將腳蹬的機械位移信號轉(zhuǎn)換為電信號傳輸至控制盒。組合控制閥將電信號轉(zhuǎn)換為液壓信號，控制操縱作動筒液壓油的流向，操縱前輪偏轉(zhuǎn)。功能轉(zhuǎn)換閥用于實現(xiàn)“轉(zhuǎn)彎”和“減擺”的轉(zhuǎn)換。前輪操縱作動筒用來推動前輪偏轉(zhuǎn)，反饋傳感器將前輪的偏轉(zhuǎn)位置反饋到控制盒，監(jiān)控計算機通過接口對控制盒的內(nèi)部檢測點進行故障監(jiān)控。控制盒的輸入有電壓信號和開關(guān)量信號兩類。電壓信號來自指令傳感器和反饋傳感器；開關(guān)量包括操縱開關(guān)、控制律選擇開關(guān)、前輪輪載開關(guān)、前起落架下位鎖開關(guān)及內(nèi)部檢測點地址總線。控制盒的輸出信號同樣有電壓信號和開關(guān)量信號兩類。其中，電壓信號為內(nèi)部檢測點的電壓信號；開關(guān)量包括組合控制閥、功能轉(zhuǎn)換閥的控制信號和傳送給燈光控制計算機的狀態(tài)信號。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了有效的分析飛機前輪操縱系統(tǒng)的性能，設(shè)計了一種飛機前輪操縱系統(tǒng)檢測裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

飛機前輪操縱系統(tǒng)檢測裝置由控制模塊、檢測模塊、輸入輸出模塊以及人機交互模塊等部分構(gòu)成。利用數(shù)字濾波、光電隔離、電源隔離等技術(shù)解決了外界環(huán)境干擾問題。A/D、D/A、開關(guān)量輸入采用高速光耦6N137進行隔離。

所述的控制模塊以ARM7 微處理器LPC2292作為控制核心。

所述的輸入輸出模塊通過4通道12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC124S085加以調(diào)理電路來模擬指令傳感器信號和反饋傳感器的信號。

所述的檢測模塊通過16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7706來測量控制盒內(nèi)檢測點電壓信號。

所述的人機交互模塊的觸摸屏控制芯片采用ADS7843，語音播報采用VS1003MP3解碼芯片，射頻采用北歐集成電路公司(NORDIC)的nRF24E1低功耗系統(tǒng)級RF芯片。

本發(fā)明的有益效果是：

基于LPC2292微處理器和μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的前輪操縱系統(tǒng)檢測裝置，與原有的檢測儀相比，體積小，便攜性強，可靠性高，實時性好，功能更全面，擁有人性化的交互界面，操作簡便。測試結(jié)果表明，該裝置自動化程度高，可全面測試，也可選擇性測試，縮短了飛機維護時間，提高了維護效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是檢測裝置組成。

圖2是傳感器信號模擬電路原理。

圖3是軟件體系結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

如圖1所示，飛機前輪操縱系統(tǒng)檢測裝置由控制模塊、檢測模塊、輸入輸出模塊以及人機交互模塊等部分構(gòu)成。以ARM7 微處理器LPC2292作為控制核心；通過4通道12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC124S085加以調(diào)理電路來模擬指令傳感器信號和反饋傳感器的信號；16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7706來測量控制盒內(nèi)檢測點電壓信號；人機交互模塊的觸摸屏控制芯片采用ADS7843，語音播報采用VS1003MP3解碼芯片，射頻采用北歐集成電路公司(NORDIC)的nRF24E1低功耗系統(tǒng)級RF芯片；利用數(shù)字濾波、光電隔離、電源隔離等技術(shù)解決了外界環(huán)境干擾問題；A/D、D/A、開關(guān)量輸入采用高速光耦6N137進行隔離。LPC2292是NXP 公司研制的ARM7TDMI內(nèi)核的32位微處理器，RISC結(jié)構(gòu)，低功耗，主頻可達60MHz， 有16kB的內(nèi)部RAM， 256kB的內(nèi)部FLASH 。除此之外，外擴了2MB的NORFlash芯片SST39VF1601。片內(nèi)Flash用來存放引導(dǎo)程序和硬件驅(qū)動程序，這使得程序運行速度更快；NORFlash芯片主要用來存放操作系統(tǒng)、用戶應(yīng)用程序、文件系統(tǒng)、圖形界面和MP3語音文件?？刂坪邢虮O(jiān)控計算機提供檢測信號、工作狀態(tài)信號。當操縱系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，控制盒內(nèi)的模擬BIT(build-in-test)電路使其自動轉(zhuǎn)向減擺狀態(tài)，并對故障進行隔離。當飛機轉(zhuǎn)為減擺狀態(tài)時，操縱系統(tǒng)給飛機前輪提供液壓阻尼。檢測電路由BIT 電路和接口電路組成。其中接口電路包括地址碼接口、多路轉(zhuǎn)接器、電壓/ 電流(V/I)轉(zhuǎn)換器、采樣電路、啟動BIT接口。在控制盒內(nèi)電路主通道中設(shè)置了8個檢測點進行故障監(jiān)控。各檢測點電壓信號按檢測裝置提供的地址碼經(jīng)控制盒內(nèi)多路轉(zhuǎn)接器、V/I轉(zhuǎn)換器傳給檢測裝置，從而判斷故障。檢測裝置選用了AD公司的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7706，電壓基準芯片REF2925 為其提供2.5 V的參考電壓。當電流流經(jīng)取樣電阻時便產(chǎn)生了電壓，通過測量該電壓就可得知電流的大小。語音播報的設(shè)計思想是將事先錄制好的“零”、“一”、“二”、“三”、“四”、“五”、“六”、“七”、“八”、“九”、“十”、“點”、“伏”、“不”、“合”、“格”共16個漢字的語音文件轉(zhuǎn)換成MP3 文件格式，并保存在NORFlash中，控制模塊根據(jù)每次檢測的結(jié)果和用戶的選擇來播放相應(yīng)的MP3文件。MP3解碼芯片通過SPI接口與微處理器連接。微處理器先讀取MP3文件到RAM中，然后按照每次32個字節(jié)發(fā)送給VS1003完成解碼。VS1003內(nèi)帶D/A轉(zhuǎn)化功能，能將解碼出來的PCM(Pulse-code modulation，脈沖編碼調(diào)制)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化成音頻模擬信號，送給揚聲器或耳機，完成播報。

如圖2所示，指令傳感器、反饋傳感器的功用是將機械位移轉(zhuǎn)換成電壓信號，并且該信號能夠與機械運動成正比，其工作原理類似于滑動變阻器。前輪操縱系統(tǒng)的指令傳感器和反饋傳感器輸出的電壓范圍為±28V。系統(tǒng)采用DAC124S085和INA128用以產(chǎn)生-4~4V 的電壓，然后利用比例電路將這個電壓放大至-28~28V。數(shù)模轉(zhuǎn)換器的A、B通道用來模擬指令傳感器的信號，C、D通道用來模擬反饋傳感器的信號，2個電路原理完全相同。DAC124S085為TI公司出品的12位4通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器，INA128為BB公司生產(chǎn)的儀表放大器。DAC124S085通過SPI總線( 引腳8和10 ) 與LPC2292通信，輸出通道A與INA128的正輸入端相連，輸出通道B與其負輸入端相連。調(diào)整RG使得INA128的放大倍數(shù)為4。當通道A輸出0~2V的電壓時，INA128的輸出端(引腳6就可輸出-4~4V的電壓。

如圖3所示，系統(tǒng)軟件是建立在ARM微處理器的硬件平臺和μC/OS- Ⅱ的操作系統(tǒng)平臺的基礎(chǔ)之上，嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)一般包含4個層面:設(shè)備驅(qū)動層、實時操作系統(tǒng)RTOS、應(yīng)用程序接口層、實際應(yīng)用程序?qū)印＆藽/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)和硬件驅(qū)動程序處于整個軟件體系的最底層，操作系統(tǒng)主要負責任務(wù)調(diào)度和任務(wù)間的通信，硬件驅(qū)動程序主要是為應(yīng)用程序提供直接訪問硬件的編程接口。μC/FS文件系統(tǒng)向應(yīng)用程序提供訪問FAT格式存儲介質(zhì)的編程接口，它的內(nèi)部包含了存儲介質(zhì)的驅(qū)動程序。μC/GUI圖形用戶界面是一組用于顯示圖形界面的程序集，它向應(yīng)用程序提供了必需的描繪圖形界面的功能函數(shù)，它的內(nèi)部包含了液晶模塊和觸摸屏的驅(qū)動程序。μC/FS和μC/GUI 也同樣得到了μC/OS-Ⅱ支持，使他們可以運行在多任務(wù)環(huán)境下。μC/OS-Ⅱ的移植和μC/FS、μC/GUI的實現(xiàn)為用戶應(yīng)用程序建立起了一個良好的軟件平臺，應(yīng)用程序?qū)⒗眠@個平臺實現(xiàn)整個系統(tǒng)的全部功能。由于采用了操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序的工作量大大減少。應(yīng)用程序需要做的就是將系統(tǒng)的功能劃分成不同的模塊，然后建立起相應(yīng)的任務(wù)并且定義任務(wù)之間的協(xié)調(diào)與通信。