一种开关量通道故障检测电路及检测方法技术

本发明专利技术属于航空电子技术领域，涉及一种开关量通道故障检测电路及检测方法。所述开关量通道故障检测电路包括顺次连接的开关量调理电路(1)、模拟开关电路(2)、检测/采集电路(3)。其中，模拟开关电路(2)通过其内部的模拟开关D1对开关量调理电路(1)的输入进行选择后输出，检测/采集电路(3)为复用电路，通过其内部的模拟开关D2实现对检测/采集的切换。本发明专利技术开关量通道故障检测电路可以和采集电路复用，在不增加印制板面积的情况下，可以很容易通过检测电路将故障隔离到器件级别，利于产品维护，提高产品的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空电子
，涉及一种开关量通道故障检测电路及检测方法。
技术介绍
开关量是机载设备状态指示中常用的一种信号，又称为离散信号，如飞行参数记录系统中记录的座椅弹射信号、起落架信号、舱门开启信号等都是机载开关信号，机载开关信号的状态类型主要包括28V/地、28V/悬空、地/悬空、5V/地等。机载中座椅弹射信号一般为地/空类型，即当座椅没有弹射时，机载设备输出类型为地状态，当座椅从机上弹射出去后，机载设备输出状态为悬空状态。油箱低油面信号一般为28V/空类型，即当油箱油面低时，机载设备输出状态为28V信号，当油箱油面正常时，机载设备输出类型为悬空状态。飞机结冰信号一般为28V/地类型，即当飞机结冰时，机载设备输出状态为28V信号，当飞机没有结冰时，机载设备输出状态为地信号。开关量多代表机上设备工作是否正常的状态指示，对飞机的飞行安全以及驾驶员的操作判断起到很重要的作用，而电阻、电容、稳压管等分立元器件都是有失效性的，通常器件的失效模式有开路失效和短路失效模式，因此对于开关量采集接口来说，一个电容或二极管器件的失效可能就会导致某个采集接口采集数据错误，可能会导致飞行员进行错误的飞行判断。通常飞行参数采集器采集的开关量通道数据多达一百多路以上，因此，传统的机载开关信号采集电路无法对每一路开关量采集通道进行自检测，只能由经过专业培训的操作人员打开产品的盖板，通过专用的检测设备对采集接口进行测试，操作不便，导致故障隔离检测的效率低下。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种能将故障隔离到器件级别的开关量通道故障检测电路。技术方案：一种开关量通道故障检测电路，其包括顺次连接的开关量调理电路1、模拟开关电路2、检测/采集电路3，其中，模拟开关电路2通过其内部的模拟开关D1对开关量调理电路1的输入进行选择后输出，检测/采集电路3为复用电路，通过其内部的模拟开关D2实现对检测/采集的切换。开关量调理电路1为并联的若干开关输入通道，每一路开关输入通道包括顺次连接的电阻、电容和稳压管。检测/采集电路3的模拟开关D2连接三个并联的电阻R3、R4、R5，其中，电阻R3、电阻R4接15V电压，电阻R5接地，当模拟开关D2选通电阻R3时，检测/采集电路3实现通道自检测功能，当模拟开关D2选通电阻R4、R5时，检测/采集电路3实现开关量采集功能。一种利所述的开关量通道故障检测电路的故障检测方法，其选择开关量调理电路1中某一开关输入通道n，对开关输入通道n进行判断，当n小于最大采集通道时，选择模拟开关D2选择电阻R3，如果模拟开关电路2的输出电压大于稳压管的稳压值，则该开关输入通道n失效，切换进入开关输入通道n+1；如果模拟开关电路2的输出电压小于稳压管的稳压值时，进一步判断该输出电压是否小于设定的短路电压，如果小于设定的短路电压，则该开关输入通道n失效，否则未失效，再切换进入开关输入通道n+1。有益效果：本专利技术开关量通道故障检测电路可以和采集电路复用，在不增加印制板面积的情况下，可以很容易通过检测电路将故障隔离到器件级别，利于产品维护，提高产品的可靠性。附图说明图1为本专利技术开关量通道故障检测电路的原理框图；图2为本专利技术开关量通道故障检测电路的电路图；图3为单通道采集/检测时的电路图；图4为单通道检测时的电路图；图5为通道故障检测逻辑流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述。参阅图1，一种开关量通道的故障检测电路顺次连接的开关量调理电路1、模拟开关电路2、检测/采集电路3组成。其中，所述开关量调理电路1实现开关量输入信号的稳压调理，模拟开关电路2实现对若干路开关量输入电路进行顺序选择，选通后的开关量信号用于自检测和采集，检测/采集电路3用于对模拟开关选通后的开关量信号进行处理和判断。参阅图2：所述开关量调理电路1由隔离电阻R1或R2、Rn和电容C1或C2、Cn组成，电阻R1或R2、Rn用于隔离采集电路内部和机上机载开关量输出设备，以保证采集电路内部电路的损坏不会影响飞机上的设备。电阻R1或R2、Rn的一端连接着机上的输出设备，电阻另一端连接着滤波电容C1或C2、Cn和稳压管V1或V2、Vn，电容C1或C2、Cn和电阻R1或R2、Rn组成滤波网络对高频信号进行滤波，稳压管V1或V2、Vn对输入的高电压信号进行稳压处理，以保护后端的电路。模拟开关电路2由模拟开关D1构成，该模拟开关为16选1的模拟开关。模拟开关电路2将前端的多路开关信号选通其中1路后输出到后端进行处理。模拟开关的输入端连接着电阻R1或R2、Rn、C1或C2、Cn、V1或V2、Vn的公共端，模拟开关D1的输出端连接着检测/采集电路3。检测/采集电路3由模拟开关D2和电阻R3、R4、R5组成，实现对每一路开关量采集通道的电路自检测和采集功能。电阻R3的一端连接着+15V电源，另一端连接着模拟开关D2的输入端，阻R4的一端连接着+15V电源，另一端连接着模拟开关D2的输入端，阻R5的一端连接着电源地，另一端连接着模拟开关D2的输入端。模拟开关D2的输出端连接着模拟开关电路2的输出端。当模拟开关D1选择其中一路开关量通道后，图2电路就可以等效为图3所示的等效电路图，模拟开关D2选择电阻R3时，图3电路就可以等效为图4所示的等效电路图，从而可以很容易通过检测电路将故障隔离到器件级别，利于产品维护，提高产品的可靠性。参阅图5：当需要对开关量采集通道进行故障检测时，通过模拟开关D2选择连通R3，等效电路如图4所示，当图4中电路R1取值150，稳压管V1的稳压值取值为9.1V，电阻R3取值75K时，根据电路计算可以推断出，不管开关量输入接口的电压如何，电路中A点的电压是大于9.1V的考虑稳压管的稳压，而当接口电路中的C1或者稳压管V1出现短路失效模式时，电路中A点的电压值应该是接近于0V，因此，可以设定一个判断阈值，当A点的电压值小于1V时，可以判断出电容C1或者稳压管V1出现短路失效模式。同时可以看到，当A点的电压大于9.1V(稳压管的VZ)时，可以判断出接口电路中稳压管开路失效。一种开关量通道的故障检测电路软件判断逻辑流程图如图5所示。当通道自检测完成后，模拟开关D2可以切换到R2或R3进行正常的开关量采集。因此本专利技术中的检测电路可以和采集电路复用，在不增加印制板面积的情况下，可以很容易通过检测电路将故障隔离到器件级别，利于产品维护，提高产品的可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关量通道故障检测电路，其特征在于，包括顺次连接的开关量调理电路(1)、模拟开关电路(2)、检测/采集电路(3)，其中，模拟开关电路(2)通过其内部的模拟开关D1对开关量调理电路(1)的输入进行选择后输出，检测/采集电路(3)为复用电路，通过其内部的模拟开关D2实现对检测/采集的切换。

【技术特征摘要】
1.一种开关量通道故障检测电路，其特征在于，包括顺次连接的开关量调理电路(1)、模拟开关电路(2)、检测/采集电路(3)，其中，模拟开关电路(2)通过其内部的模拟开关D1对开关量调理电路(1)的输入进行选择后输出，检测/采集电路(3)为复用电路，通过其内部的模拟开关D2实现对检测/采集的切换。2.根据权利要求1所述的开关量通道故障检测电路，其特征在于，开关量调理电路(1)为并联的若干开关输入通道，每一路开关输入通道包括顺次连接的电阻、电容和稳压管。3.根据权利要求2所述的开关量通道故障检测电路，其特征在于，检测/采集电路(3)的模拟开关D2连接三个并联的电阻R3、R4、R5，其中，电阻R3、电阻R4接15V电压，电阻R5接地，当模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安章，
申请(专利权)人：陕西千山航空电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61