《某俄制飞机发动机振动仪试验器的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某俄制飞机发动机振动仪试验器的设计（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、飞机发动机的涡轮转子或螺旋桨!虽然经过严格平衡调整!在转动中依然存在着或大或小的振动现象!不但会使发动机的能量消耗增加! 还会使零件疲劳损伤“轴承加速磨损“发动机寿命缩短!“# 因此!近代飞机上都装有发动机振动仪用于测量发动机的振动速度或加速度$在购买某型号俄制飞机时!随机配备有发动机振动仪试验器 !但由于年久失修!已经无法对发动机振动仪性能进行测试!而目 前国 内又没 有替 代产 品!所以 只能凭经验判断发动机振动仪工作是否正常!给飞行带来了安全隐患$ 本文提出一种可对该发动机振动仪性能进行精确测试的试验器 !功能 可以 完全替 代俄 制设备 !实现了对发动机振动仪的正常维护$ !试验器的组
2、成及基本工作原理发动机 振 动 仪 试 验 器 由 单 片 机 %开 关 电 源 “电 压 隔离传感器“传感器信号模拟电路“继电器驱动电路“显示驱动和按键检测电路“显示器和按键以及信号转换接口组成!如图“所示$单片机通过按键检测电路获取按键的状态!得到操作者的意图$ 经过继电器驱动电路控制继电器组中相应的继电 器进 行转换 ! 将传 感器 信号模 拟 电 路 产 生 的 信号“$ % ;,+.?*5,*A,?31?BCDEFGH IJ KDEKDL IJ M NOEEFMHPMQD MFLRLMJK DHGFHD SFTLMKFIH FHQFRMKILUO 8FMHGTFH,!VWMHG XF
3、PFH-!UMHG YWDHZOB-/7SFMKFIH HFSDLEFKZ IJ 7FL ILRD VWMHGRWOH -;BB!VWFHM IJ 7FL ILRD CMHGZMHG 3 JOHRKFIH GDHDLMKIL KI MRROLMKDaZ EFPOaMKD KWD SFTLMKFIH EDHEIL EFGHMaE MHQ KWD 6V KI PDMEOLD KWDIOK_OK _MLMPDKDLE IJ KWD SFTLMKFIH FHQFRMKIL/ 7E RIP_MLDQ FKW KWD NOEEFMHPMQD DbOF_PDHK KWFE KDEKDL WME KWD _L
4、I_DLKFDE IJ MQ!SMHRDQ KDRWHIaIGZ EPMaa EF)D WFGW LMKFI IJ _LI_DLKZ KI _LFRD MHQ EFP_aD I_DLMKFIH/ cK WME M WFGWDL _LMRKFRMa SMaOD/)*+ ,-3 JOHRKFIH GDHDLMKIL$ . ? .F G9 . . =DE ACAB$) % 6(= 8 0H. (K$“ $+ $6 $5 $!$*6 4“!$) 4“76 = !5)*$ !-9:56%78!5+;$1 $)*$ !-!686 =%86 =+ !-!$)81(65“$+ $) # $5 $! $ “$,
5、1)$) 4“,信号$) 4“%(.信号)*$ !-!“振动仪上!将振动仪输出的信号接到信号转换接口“ 单片机对信 号转 换接口 输出 的信 号和电 压 隔 离 传 感 器 输出的信号进行测量和处理!并将结果显示在显示器上“ !硬件设计!“#单片机及继电器驱动电路单片机采用的.%)6$系列的-)!$型单片机L!75M具有+ 56! 的内 部存储 器 !%路$! NDB 1O(转 换 器 !5!个3O /接口和6个捕捉O比较模块“ 利用%路$! NDB 1O(转换器可以 对信 号转换 接口 和电 压隔离 传感 器 输 出 的 电 压信号进行测量 “ 利用5!个3O/接口可以非常方便地经过继电器驱
6、动电路对继电器组上的继电器进行控制“ 利用单片机的捕捉O比较模块可准确地对传感器信号模拟电路输出信号的频率进行精确测量“由于单 片机 的5!个3O/接 口 输 出电 流不 能 直 接 驱 动 继 电 器 ! 所 以 在 单片 机 的3O/接 口 与 继 电 器 之 间 增 加 了继电器驱动电路“ 该驱动电路由!)51继电器驱动芯片构成“每片!)51包含,个三极管!可驱动,个继电器“ !“!显示驱动和按键检测电路显 示 驱 动 和 按 键 检 测 电 路 采 用P(,!,#芯片“该芯片具有通信接口!可同时驱 动%位 共阴极 数码 管 ! 同 时 还可 连接“+键 的 键 盘 矩 阵L+M“ 单片
7、机可以 将 要 显 示 的 数 据 发 送 给P1,!,#芯片!由P1,!,#芯片直 接驱 动数 码显 示器“一旦有按键按下!P1,!,#芯片会产生 中 断 请 求 信 号 ! 单 片 机 通 过 接 收P1,!,#芯片发送的数据! 即可知道按下的按键“!“$信号转换接口发 动 机 振 动 仪 工 作 时 ! 输 出 两 路)!) !1的电流信号! 两路)!6 =的电压信号和两路 !, =开关量信号“ 由于单片机的1O(转换器的参考电源为8!*6 =!所以需将上面的电流信号和电压信号转换为)!*6 =的电压信号“)!) !1的电流信号可以直接加到一个阻值为$!*6 4“的精密 电阻 上即可 实
8、现 转换“由于)!6 =电 压 信 号 的 输 出 阻 抗 非 常 大 ! 所 以 需 要 加一 级 由 运 放 构 成的跟随器! 然后 再由 一个电 阻分 压电路变换为)!*6 =的电压信号“ 为了避免单片机的工作电源与发动机振动仪的!, =共地 !两路!, =开关量 信号的 测量 需要 用到 两 片Q6!$光 电 耦 合 器 进 行 隔 离 !然后 再 用 单 片 机 的3O/接 口 对 光 电 耦 合 器 的 输 出 进 行 测量即可“!%K端 就 会 输 出 幅 值为“$ =的正弦波电压信号“ 芯片的GJ-端可输出一个稳定的!*6 =参考电压! 在芯片的GJ-端和3端连接一个可变电阻!
9、这样便可改变流入3端的电流!从而改变输出正弦波的频率L6M“ 为了准确设定正弦波的频率!需利用单片机对该信号的频率进行测量!为此由9:56%构成 一 个 过 零 比 较 器 !将 正 弦 波 变 为 方 波L“M! 经 $ 频 率 信号%端发送给单片机“为了调整输出信号的大小! 将:1I)5%函数发生器产生的 正弦 波信 号接到 由9:56%构 成的反 相输 入放 大器上! 通过改变可变电 阻“!来 调整输 出信 号的大 小 “由于振动仪传感器输出的信号非常微弱!在)! F=之应用奇葩()*+,-. /0 1,-23*42/5#5间!为了准确模拟这 个信 号!放 大器的 输出 信号是 该信号的
10、! “倍!然后再由一个“#!$的分压电路进行分压!从而减少放大器产生的干扰信号对输出信号的影响“另外!为 了 设 定 输 出 信 号 !须 将 放 大 器 的 输 出 信 号反馈给单片机“ 这里利用%键盘显示驱动芯片及应用*5,#仪表技术!1“!6(7$!)8!+!(#*,康 华 光#电 子 技 术 基 础 %模 拟 部 分 6!17$(;89“#6收稿日期$1“!18“!8(!7作者简介!于相斌!男 !;)(年生 !副 教 授 !工 学 硕 士 !主 要 研 究 方向$航空仪表和自动检测“图(软件流程图开始单片机初始化扫描按键设定信号频率 #设定信号 电压#测量输出电压 #测量 输出电流 #测量开关量显示设定#测量结果应用奇葩“#$%9
