起动箱智能检测设备研制中的电磁兼容控制

邱红军，徐 兵，王东升

（西安新宇航空维修工程有限公司，陕西西安 710089）

起动箱智能检测设备研制中的电磁兼容控制

邱红军，徐 兵，王东升

（西安新宇航空维修工程有限公司，陕西西安 710089）

某型起动箱智能检测仪是适应现代飞机外场的快速保障，为快速判断其故障，提高飞机的快速反应能力而研制的检测设备。要实现对该型起动箱功能的自动检测，必须满足该型自动检测设备电磁兼容设计符合电磁兼容性的要求。所以该型检测设备在设计时就充分地考虑了电磁兼容性，并采取了多项电磁兼容控制措施。同时对检测仪在调试阶段出现的电磁兼容问题采取了一定的措施后，问题也得到了解决，达到了该型起动箱智能检测设备的设计要求。

接地；光电隔离；屏蔽；滤波

1 起动箱的检测功能

该型起动箱是目前国内所有的控制飞机发动机逻辑控制关系较复杂的一种，检测的项目最多。其主要完成以下功能［1］。

1）发动机地面失效起动（未发送ntc1，n21，n22，n24信号）；2）发动机地面有效起动（发送ntc1，n21，n22，n24信号）；3）用停止按钮停止发动机的地面起动；4）用停止开关停止发动机的地面起动；5）发送低油压信号的发动机地面起动；6）发送高转速信号的发动机地面起动；7）发送危险温度信号的发动机地面起动；8）发动机的冷运转；9）起动机的冷运转；10）起动机动力组件工作状态（未发送ntc1）；11）发动机地面有效起动（发送ntc1不发送n21，n22，n24信号）；12）起动机动力组件工作状态（发送ntc1）；13）起动机动力组件工作状态（发送低油压信号）；14）发动机的空中自起动；15）发动机在空中重复起动（未发送n21信号）；16）发动机在空中重复起动（发送n21信号）；17）发动机空中迎风起动；18）电源“－”断路的检查；19）控制系统的检查；20）工作电流的检查；

根据其测试功能的要求，结合该型起动箱的原理分析需要的测试量，例如电压、电流、时间、输出量、输出量以及测量精度要求等，其智能测试仪的原理框图如图1所示。

图1 智能测试设备的原理框图

根据原理进行功能设计的同时也进行电磁兼容设计。具体的电磁兼容设计的方法是：电磁兼容软件设计和电磁兼容硬件设计。

2 硬件电磁兼容设计主要采取的方法

1）接地是最有效的抑制骚扰源的方法，可以解决50%的EMC问题。系统基准地与大地相连，可以抑制电磁骚扰。外壳金属件直接接地，还可以提供静电泄露通路，防止静电积累。

2）信号线屏蔽接地，主要的策略是高频信号采用多点接地，低频信号采用单点接地。

3）数字电路和模拟电路分开，尽量加大线性电路的接地面积。

4）尽量加粗接地线并将接地线构成回路。

5）采用正确的布线形式，平行走线可以减少导线的电感，但导线之间的互感和分布电容增加，最好采用井字形网状布线结构。信号地、电源线、地线尽可能不要交叉。

6）直流回路中的负载的变化，会引起电源噪声，电源的输入端采取跨接电解电容器的方法来解决。

7）信号采集和信号输出采取了光电隔离技术。光电隔离技术可以有效的抑制系统噪声，消除接地回路的干扰，也可以有效的将电磁干扰信号与被测信号的有效隔离，保证采集、输出被测信号的准确性。光电隔离输入输出示意图见图2。1，2和3，4为输入端，5，6和7，8为输出端。

8）连接电缆中的电源线采用屏蔽导线，电缆的外部并套装金属防波层，并将电缆两端的屏蔽层进行可靠接地。

图2 光电隔离示意图

3 电磁兼容软件设计中采取的方法

电磁兼容软件设计主要采取的方法是软件滤波，具体的措施是：采取算数平均滤波法，连续采取N个采样值进行算数平均运算，这样的信号时一个平均值，信号在某一数值上下波动，主要是对具有随机干扰的信号进行滤波［2］。

4 设备在调试过程中出现的电磁兼容问题和解决方法

在设备调试过程中，显示器会出现死机现象，将测试开关关断后再接通，显示器会正常工作，工作一段时间后，又会出现死机现象。根据其具体的情况判段可能是显示器的信号输入受到比较大的电磁干扰导致显示器无法正常工作。采取的方法是将显示器的电源线更换成屏蔽线并套装磁环，处理后，效果不明显。又通过测量分析和现场实际观察，推测可能是由于继电器吸和释放时产生的电磁干扰。将继电器线圈进行如图3的处理。

经过处理后，显示器工作正常。电磁兼容设计是一项比较复杂的系统工程，设计出满足电磁兼容要求的设备产品，不仅要靠丰富的理论知识的支持，在很多情况下，丰富的工程经验也起到了关键的作用［3］。

图3 继电器线圈防电磁干扰方法

5 结 语

该型起动箱智能检测设备在复杂电磁环境下能顺利通过测试，主要是设计初期就对电磁兼容做了充分的考虑和采取了各种措施。随着电子设备用途的越来越广，加上电子设备的不断更新换代，电子设备、电子产品的电磁兼容问题将会越来越受到关注。该智能检测仪在研制中的对电磁兼容控制方面采取的措施和方法可为电子设备研制中电磁兼容设计和控制提供一定的参考。

［1］ 蔡仁刚.电磁兼容原理和预测技术［M］.北京：北京航空航天大学出版社，1997.

［2］ 童诗白，华成英.模拟电子技术基础［M］.北京：高等教育出版社，2000.

［3］ 杨克俊.电磁兼容原理与设计技术［M］.北京：人民邮电出版社，2004.

TG115

A

1008-1542（2011）07-0157-03

2011-06-25；责任编辑:张 军

邱红军 （1982-），男，陕西西安人，助理工程师，主要从事飞机电气改装方面的研究。