本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置高壓充、放電電路電容擊穿、線(xiàn)路開(kāi)路故障的監(jiān)測(cè)裝置，特別是用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置防電容擊穿、線(xiàn)路開(kāi)路故障的監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置電路研發(fā)、調(diào)試是很復(fù)雜、費(fèi)時(shí)的過(guò)程，往往需要對(duì)各級(jí)電路進(jìn)行成千上萬(wàn)次的反復(fù)試驗(yàn)、調(diào)整。這個(gè)過(guò)程需要依靠各種檢測(cè)設(shè)備、儀器進(jìn)行電路監(jiān)測(cè)、采樣。在點(diǎn)火裝置電路調(diào)試過(guò)程中，負(fù)高壓對(duì)光電隔離采樣電路（6）的瞬間反向沖擊導(dǎo)致的元件損壞或元件參數(shù)因老化變值、通道結(jié)構(gòu)改變故障，電容擊穿故障會(huì)導(dǎo)致元件擊穿而失效，點(diǎn)火次級(jí)線(xiàn)連接處斷頭或高頻電纜斷線(xiàn)、通道阻抗失配導(dǎo)致的電路開(kāi)路故障，都會(huì)對(duì)整個(gè)點(diǎn)火裝置電路帶來(lái)不同程度的毀壞，因此，對(duì)點(diǎn)火裝置電容擊穿、點(diǎn)火線(xiàn)路開(kāi)路故障監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。這時(shí)就需要一種檢測(cè)設(shè)備能夠?qū)﹄娙輷舸?、點(diǎn)火線(xiàn)路開(kāi)路故障情況可靠地進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

在飛機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中電嘴是用來(lái)產(chǎn)生電火花的附件,是一種特殊形式的放電裝置,電嘴安裝在汽缸頭上,一端伸入氣缸,利用磁電機(jī)產(chǎn)生的高壓電擊穿空氣,產(chǎn)生電火花,準(zhǔn)確可靠地點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的空氣混合氣。由于電嘴所引發(fā)的故障時(shí)有發(fā)生,直接影響到飛機(jī)使用和飛行安全。點(diǎn)火電嘴安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室上，電嘴是不可維修件，帶陶瓷絕緣體的電嘴電極是屏蔽的。通過(guò)點(diǎn)火裝置內(nèi)的儲(chǔ)能電容器進(jìn)行電荷積累，電容器經(jīng)電嘴電極間隙瞬時(shí)放電?；鸹姲l(fā)生在沿絕緣體工作面電嘴電極間。電嘴工作在點(diǎn)火系統(tǒng)的終端,其工作環(huán)境及其惡劣且急劇變化。在日常的飛機(jī)維護(hù)中,電嘴的消耗也是非常大的。電嘴工作時(shí)，承受燃燒頻繁產(chǎn)生的高壓作用,工作時(shí)要交替受到燃?xì)獾牡母邷丶訜岷托迈r混合氣的冷卻作用,且冷熱交替作用的頻率也很高。電嘴工作時(shí)還會(huì)受到4000~8000V,甚至20000V的高壓電作用,還要受到燃?xì)庵械牧?、碳、抗暴劑等的化學(xué)腐蝕以及放電過(guò)程的電侵蝕。具100000飛行小時(shí)的故障統(tǒng)計(jì)分析表明，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的故障占飛機(jī)系統(tǒng)故障的20%,其中,電嘴故障占點(diǎn)火系統(tǒng)故障的83%。點(diǎn)火控制系統(tǒng)故障很頻繁，現(xiàn)象不一，引起的原因可能多種多樣。由于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置在充、放電過(guò)程中的高電壓，強(qiáng)電流及反向負(fù)高壓帶來(lái)的強(qiáng)沖擊干擾，對(duì)數(shù)、模采樣電路均會(huì)有極大干擾，造成采樣不穩(wěn)定，不準(zhǔn)確，甚至無(wú)法工作。要得到穩(wěn)定準(zhǔn)確的采樣信號(hào)，就需要引入各種復(fù)雜的處理電路進(jìn)行采樣信號(hào)處理。而電容擊穿、點(diǎn)火線(xiàn)路開(kāi)路故障監(jiān)測(cè)，實(shí)質(zhì)只對(duì)高壓充、放電電路電壓狀況進(jìn)行采樣監(jiān)控，因此，在設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備時(shí)，引入各種復(fù)雜的處理電路，最終卻造成設(shè)備成本高，體積大，功能目的簡(jiǎn)單的不良效果。檢測(cè)設(shè)備必須優(yōu)化設(shè)計(jì)，而優(yōu)化設(shè)計(jì)所急待解決的問(wèn)題就是：如何采用最簡(jiǎn)便的方法，使用最低的成本，制造出體積最小的裝置，實(shí)現(xiàn)有效采集信號(hào)，穩(wěn)定信號(hào)，進(jìn)而穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)其它功能性電路，單片機(jī)等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低成本，小體積，采樣信號(hào)穩(wěn)定，能消除電路干擾，能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置電容擊穿、線(xiàn)路開(kāi)路故障的監(jiān)測(cè)裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種監(jiān)測(cè)航空點(diǎn)火器高壓充放電路故障的方法，具有如下技術(shù)特征：首先通過(guò)主點(diǎn)火裝置1的次級(jí)高壓電纜2電連接電嘴3,通過(guò)主點(diǎn)火裝置1的采樣電纜4電連接降壓保護(hù)電路5，再通過(guò)主點(diǎn)火裝置1初級(jí)電源電纜10連接電源模塊9以及保持采樣信號(hào)穩(wěn)定的采樣穩(wěn)定電路，然后將降壓保護(hù)電路5通過(guò)光電隔離采樣電路6連接在電源模塊9之間組合而成監(jiān)測(cè)電路；其中，來(lái)自次級(jí)高壓脈沖電纜2的高壓脈沖通過(guò)采樣電纜4相連的采樣模塊將采樣信號(hào)先通過(guò)降壓保護(hù)電路5作降壓處理，并對(duì)光電隔離采樣電路6作負(fù)高壓反向沖擊保護(hù)；同時(shí)該隔離采樣電路6對(duì)來(lái)自降壓保護(hù)電路降壓處理的采樣信號(hào)，采用光電隔離方式送入采樣穩(wěn)定電路7對(duì)高壓充、放電電路電壓狀況進(jìn)行采樣監(jiān)控，將點(diǎn)火電容器充、放電過(guò)程的高電壓，強(qiáng)電流及反向負(fù)高壓產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊干擾信號(hào)進(jìn)行短時(shí)間延時(shí)保持，獲取穩(wěn)定持續(xù)的采樣信號(hào)。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

低成本，小體積。本發(fā)明采用光電隔離方式對(duì)通過(guò)采樣電纜與主點(diǎn)火裝置電連接的降壓保護(hù)電路進(jìn)行采樣的隔離采樣電路，及保持采樣信號(hào)穩(wěn)定的采樣穩(wěn)定電路，僅僅通過(guò)降壓保護(hù)電路，隔離采樣電路，采樣穩(wěn)定電路等幾種模擬電路組合而成監(jiān)測(cè)電路裝置，僅采用幾個(gè)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的模擬電路，獲得穩(wěn)定的采樣信號(hào)，低成本，體積小巧，非常便于安裝于各型設(shè)備中，克服了現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)設(shè)備引入各種復(fù)雜的處理電路，設(shè)備成本高，體積大的缺陷。

采樣信號(hào)穩(wěn)定。本發(fā)明先通過(guò)降壓保護(hù)電路對(duì)連接于高壓脈沖電纜的采樣電路作降壓處理，并對(duì)光電隔離采樣電路6作負(fù)高壓反向沖擊保護(hù)，經(jīng)光電隔離采樣電路采樣后，再通過(guò)采樣穩(wěn)定電路，在采樣信號(hào)受點(diǎn)火電容器充、放電過(guò)程中的高電壓，強(qiáng)電流及反向負(fù)高壓產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊干擾時(shí)，進(jìn)行信號(hào)短時(shí)間延時(shí)保持，得到的采樣信號(hào)穩(wěn)定、持續(xù)，可以穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)其它相關(guān)功能性電路，單片機(jī)等。

能消除電路干擾。本發(fā)明采用先通過(guò)光電隔離的方式進(jìn)行采樣，并通過(guò)降壓保護(hù)電路減小負(fù)高壓對(duì)光電隔離采樣電路6的瞬間反向沖擊。當(dāng)點(diǎn)火裝置正常工作情況下，出現(xiàn)電容擊穿、線(xiàn)路開(kāi)路故障時(shí)，降壓保護(hù)電路中無(wú)電壓，無(wú)法驅(qū)動(dòng)光電隔離采樣電路中的光電隔離采樣電路6，即光電隔離采樣電路失效，采樣穩(wěn)定電路對(duì)之前采樣信號(hào)進(jìn)行短時(shí)間延時(shí)保持后失效，采樣信號(hào)消失。這種有效抗干擾的方式，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置在充、放電過(guò)程中的高電壓，強(qiáng)電流及反向負(fù)高壓帶來(lái)的強(qiáng)沖擊干擾，對(duì)數(shù)、模采樣電路產(chǎn)生的干擾，采樣不穩(wěn)定，不準(zhǔn)確，甚至無(wú)法工作的問(wèn)題。

本發(fā)明降壓保護(hù)電路5通過(guò)隔離采樣電路6連接在電源模塊9之間，來(lái)自次級(jí)高壓脈沖電纜2的采樣信號(hào)先通過(guò)降壓保護(hù)電路5作降壓處理，并對(duì)光電隔離采樣電路6作負(fù)高壓反向沖擊保護(hù)，隔離采樣電路6對(duì)來(lái)自降壓保護(hù)電路降壓處理的采樣信號(hào)，采用光電隔離方式送入采樣穩(wěn)定電路7，對(duì)次級(jí)高壓電纜電連接電嘴的主點(diǎn)火裝置實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置電容擊穿、線(xiàn)路開(kāi)路故障，具備了對(duì)電容擊穿、點(diǎn)火線(xiàn)路開(kāi)路故障情況可靠監(jiān)測(cè)。

可擴(kuò)展性強(qiáng)。本發(fā)明在采樣穩(wěn)定電路7電連接可擴(kuò)展性電路，可以通過(guò)可擴(kuò)展性電路進(jìn)一步擴(kuò)展了采樣信號(hào)穩(wěn)定的獲得。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

圖1是本發(fā)明監(jiān)測(cè)航空點(diǎn)火器高壓充放電路故障的方法的電路原理框圖。

圖中，1點(diǎn)火裝置、2次級(jí)高壓電纜、3電嘴、4采樣電纜、5降壓保護(hù)電路、6光電隔離采樣電路、7采樣穩(wěn)定電路、8可擴(kuò)展電路、9電源模塊、10初級(jí)電源電纜。

具體實(shí)施方式

參閱圖1。根據(jù)本發(fā)明，首先通過(guò)主點(diǎn)火裝置1的次級(jí)高壓電纜2電連接電嘴3,通過(guò)主點(diǎn)火裝置1的采樣電纜4電連接降壓保護(hù)電路5，再通過(guò)主點(diǎn)火裝置1初級(jí)電源電纜10連接電源模塊9以及保持采樣信號(hào)穩(wěn)定的采樣穩(wěn)定電路，然后將降壓保護(hù)電路5通過(guò)光電隔離采樣電路6連接在電源模塊9之間組合而成監(jiān)測(cè)電路；其中，來(lái)自次級(jí)高壓脈沖電纜2的高壓脈沖通過(guò)采樣電纜4相連的采樣模塊（圖中未示出））將采樣信號(hào)先通過(guò)降壓保護(hù)電路5作降壓處理，并對(duì)光電隔離采樣電路6作負(fù)高壓反向沖擊保護(hù)；同時(shí)該隔離采樣電路6對(duì)來(lái)自降壓保護(hù)電路降壓處理的采樣信號(hào)，采用光電隔離方式送入采樣穩(wěn)定電路7對(duì)高壓充、放電電路電壓狀況進(jìn)行采樣監(jiān)控，將點(diǎn)火電容器充、放電過(guò)程的高電壓，強(qiáng)電流及反向負(fù)高壓產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊干擾信號(hào)進(jìn)行短時(shí)間延時(shí)保持，獲取穩(wěn)定持續(xù)的采樣信號(hào)。其中，光電隔離采樣電路6包括電連接隔離采樣電路6的采樣穩(wěn)定電路7，采樣穩(wěn)定電路7電連接可擴(kuò)展性電路8。來(lái)自次級(jí)高壓脈沖電纜2的采樣信號(hào)先通過(guò)降壓保護(hù)電路5中正向串聯(lián)有多級(jí)防高壓脈沖反向?qū)ǘO管的可調(diào)節(jié)降壓電阻模塊作降壓處理后，通過(guò)串聯(lián)方式進(jìn)入光電隔離采樣電路6，并通過(guò)并聯(lián)方式，將二極管反向與光電隔離采樣電路6并聯(lián)，對(duì)光電隔離采樣電路6在電路產(chǎn)生負(fù)高壓反向沖擊時(shí)起到有效保護(hù)。隔離采樣電路6對(duì)來(lái)自降壓保護(hù)電路降壓處理的采樣信號(hào)，經(jīng)光電隔離方式驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通后送入采樣穩(wěn)定電路7，對(duì)點(diǎn)火電容器充、放電過(guò)程的高電壓，強(qiáng)電流及反向負(fù)高壓產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊干擾進(jìn)行信號(hào)短時(shí)間延時(shí)保持，得到穩(wěn)定、持續(xù)的采樣信號(hào)。

當(dāng)點(diǎn)火裝置1正常工作情況下，出現(xiàn)電容擊穿、線(xiàn)路開(kāi)路故障時(shí)，降壓保護(hù)電路5中無(wú)電壓，不能驅(qū)動(dòng)光電隔離采樣電路6，光電隔離采樣電路6失效，采樣穩(wěn)定電路7對(duì)之前采樣信號(hào)進(jìn)行短時(shí)間延時(shí)保持后失效，采樣信號(hào)在光電隔離采樣電路6消失。