本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種開關(guān)量通道故障檢測電路及檢測方法。

背景技術(shù)：

開關(guān)量是機載設(shè)備狀態(tài)指示中常用的一種信號，又稱為離散信號，如飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)中記錄的座椅彈射信號、起落架信號、艙門開啟信號等都是機載開關(guān)信號，機載開關(guān)信號的狀態(tài)類型主要包括28V/地、28V/懸空、地/懸空、5V/地等。

機載中座椅彈射信號一般為地/空類型，即當(dāng)座椅沒有彈射時，機載設(shè)備輸出類型為地狀態(tài)，當(dāng)座椅從機上彈射出去后，機載設(shè)備輸出狀態(tài)為懸空狀態(tài)。油箱低油面信號一般為28V/空類型，即當(dāng)油箱油面低時，機載設(shè)備輸出狀態(tài)為28V信號，當(dāng)油箱油面正常時，機載設(shè)備輸出類型為懸空狀態(tài)。飛機結(jié)冰信號一般為28V/地類型，即當(dāng)飛機結(jié)冰時，機載設(shè)備輸出狀態(tài)為28V信號，當(dāng)飛機沒有結(jié)冰時，機載設(shè)備輸出狀態(tài)為地信號。

開關(guān)量多代表機上設(shè)備工作是否正常的狀態(tài)指示，對飛機的飛行安全以及駕駛員的操作判斷起到很重要的作用，而電阻、電容、穩(wěn)壓管等分立元器件都是有失效性的，通常器件的失效模式有開路失效和短路失效模式，因此對于開關(guān)量采集接口來說，一個電容或二極管器件的失效可能就會導(dǎo)致某個采集接口采集數(shù)據(jù)錯誤，可能會導(dǎo)致飛行員進行錯誤的飛行判斷。通常飛行參數(shù)采集器采集的開關(guān)量通道數(shù)據(jù)多達一百多路以上，因此，傳統(tǒng)的機載開關(guān)信號采集電路無法對每一路開關(guān)量采集通道進行自檢測，只能由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的操作人員打開產(chǎn)品的蓋板，通過專用的檢測設(shè)備對采集接口進行測試，操作不便，導(dǎo)致故障隔離檢測的效率低下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：提供一種能將故障隔離到器件級別的開關(guān)量通道故障檢測電路。

技術(shù)方案：一種開關(guān)量通道故障檢測電路，其包括順次連接的開關(guān)量調(diào)理電路1、模擬開關(guān)電路2、檢測/采集電路3，其中，模擬開關(guān)電路2通過其內(nèi)部的模擬開關(guān)D1對開關(guān)量調(diào)理電路1的輸入進行選擇后輸出，檢測/采集電路3為復(fù)用電路，通過其內(nèi)部的模擬開關(guān)D2實現(xiàn)對檢測/采集的切換。

開關(guān)量調(diào)理電路1為并聯(lián)的若干開關(guān)輸入通道，每一路開關(guān)輸入通道包括順次連接的電阻、電容和穩(wěn)壓管。

檢測/采集電路3的模擬開關(guān)D2連接三個并聯(lián)的電阻R3、R4、R5，其中，電阻R3、電阻R4接15V電壓，電阻R5接地，當(dāng)模擬開關(guān)D2選通電阻R3時，檢測/采集電路3實現(xiàn)通道自檢測功能，當(dāng)模擬開關(guān)D2選通電阻R4、R5時，檢測/采集電路3實現(xiàn)開關(guān)量采集功能。

一種利所述的開關(guān)量通道故障檢測電路的故障檢測方法，其選擇開關(guān)量調(diào)理電路1中某一開關(guān)輸入通道n，對開關(guān)輸入通道n進行判斷，當(dāng)n小于最大采集通道時，選擇模擬開關(guān)D2選擇電阻R3，如果模擬開關(guān)電路2的輸出電壓大于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，則該開關(guān)輸入通道n失效，切換進入開關(guān)輸入通道n+1；如果模擬開關(guān)電路2的輸出電壓小于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值時，進一步判斷該輸出電壓是否小于設(shè)定的短路電壓，如果小于設(shè)定的短路電壓，則該開關(guān)輸入通道n失效，否則未失效，再切換進入開關(guān)輸入通道n+1。

有益效果：本發(fā)明開關(guān)量通道故障檢測電路可以和采集電路復(fù)用，在不增加印制板面積的情況下，可以很容易通過檢測電路將故障隔離到器件級別，利于產(chǎn)品維護，提高產(chǎn)品的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明開關(guān)量通道故障檢測電路的原理框圖；

圖2為本發(fā)明開關(guān)量通道故障檢測電路的電路圖；

圖3為單通道采集/檢測時的電路圖；

圖4為單通道檢測時的電路圖；

圖5為通道故障檢測邏輯流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述。

參閱圖1，一種開關(guān)量通道的故障檢測電路順次連接的開關(guān)量調(diào)理電路1、模擬開關(guān)電路2、檢測/采集電路3組成。其中，所述開關(guān)量調(diào)理電路1實現(xiàn)開關(guān)量輸入信號的穩(wěn)壓調(diào)理，模擬開關(guān)電路2實現(xiàn)對若干路開關(guān)量輸入電路進行順序選擇，選通后的開關(guān)量信號用于自檢測和采集，檢測/采集電路3用于對模擬開關(guān)選通后的開關(guān)量信號進行處理和判斷。

參閱圖2：所述開關(guān)量調(diào)理電路1由隔離電阻R1或R2、Rn和電容C1或C2、Cn組成，電阻R1或R2、Rn用于隔離采集電路內(nèi)部和機上機載開關(guān)量輸出設(shè)備，以保證采集電路內(nèi)部電路的損壞不會影響飛機上的設(shè)備。電阻R1或R2、Rn的一端連接著機上的輸出設(shè)備，電阻另一端連接著濾波電容C1或C2、Cn和穩(wěn)壓管V1或V2、Vn，電容C1或C2、Cn和電阻R1或R2、Rn組成濾波網(wǎng)絡(luò)對高頻信號進行濾波，穩(wěn)壓管V1或V2、Vn對輸入的高電壓信號進行穩(wěn)壓處理，以保護后端的電路。

模擬開關(guān)電路2由模擬開關(guān)D1構(gòu)成，該模擬開關(guān)為16選1的模擬開關(guān)。模擬開關(guān)電路2將前端的多路開關(guān)信號選通其中1路后輸出到后端進行處理。模擬開關(guān)的輸入端連接著電阻R1或R2、Rn、C1或C2、Cn、V1或V2、Vn的公共端，模擬開關(guān)D1的輸出端連接著檢測/采集電路3。

檢測/采集電路3由模擬開關(guān)D2和電阻R3、R4、R5組成，實現(xiàn)對每一路開關(guān)量采集通道的電路自檢測和采集功能。電阻R3的一端連接著+15V電源，另一端連接著模擬開關(guān)D2的輸入端，阻R4的一端連接著+15V電源，另一端連接著模擬開關(guān)D2的輸入端，阻R5的一端連接著電源地，另一端連接著模擬開關(guān)D2的輸入端。模擬開關(guān)D2的輸出端連接著模擬開關(guān)電路2的輸出端。當(dāng)模擬開關(guān)D1選擇其中一路開關(guān)量通道后，圖2電路就可以等效為圖3所示的等效電路圖，模擬開關(guān)D2選擇電阻R3時，圖3電路就可以等效為圖4所示的等效電路圖，從而可以很容易通過檢測電路將故障隔離到器件級別，利于產(chǎn)品維護，提高產(chǎn)品的可靠性。

參閱圖5：當(dāng)需要對開關(guān)量采集通道進行故障檢測時，通過模擬開關(guān)D2選擇連通R3，等效電路如圖4所示，當(dāng)圖4中電路R1取值150，穩(wěn)壓管V1的穩(wěn)壓值取值為9.1V，電阻R3取值75K時，根據(jù)電路計算可以推斷出，不管開關(guān)量輸入接口的電壓如何，電路中A點的電壓是大于9.1V的考慮穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓，而當(dāng)接口電路中的C1或者穩(wěn)壓管V1出現(xiàn)短路失效模式時，電路中A點的電壓值應(yīng)該是接近于0V，因此，可以設(shè)定一個判斷閾值，當(dāng)A點的電壓值小于1V時，可以判斷出電容C1或者穩(wěn)壓管V1出現(xiàn)短路失效模式。同時可以看到，當(dāng)A點的電壓大于9.1V(穩(wěn)壓管的VZ)時，可以判斷出接口電路中穩(wěn)壓管開路失效。一種開關(guān)量通道的故障檢測電路軟件判斷邏輯流程圖如圖5所示。當(dāng)通道自檢測完成后，模擬開關(guān)D2可以切換到R2或R3進行正常的開關(guān)量采集。因此本發(fā)明中的檢測電路可以和采集電路復(fù)用，在不增加印制板面積的情況下，可以很容易通過檢測電路將故障隔離到器件級別，利于產(chǎn)品維護，提高產(chǎn)品的可靠性。