直升机机载电子设备MVA 510自动VOR适配器虚拟化仪表试验器设计

直升机机载电子设备MVA 510自动VOR适配器虚拟化仪表试验器设计

编写:贺军

1、概述：

MVA 510设备允许通过处理由E.A.S.生产的NR810R型VOR接收机发送的AF数据，将VOR信标的轴承显示在无线电磁性指示器(RMI)上，自动显示到ARINC标准547和407（或同等型号产品）。

“直升机机载电子设备MVA 510自动VOR适配器虚拟化仪表试验器”用于检测MVA 510自动VOR适配器的试验器。

“直升机机载电子设备MVA 510自动VOR适配器虚拟化仪表试验器”系统组成由以下设备组成：

1）、机载电子设备试验综合控制器 1台

2）、机载电子设备检测矩阵继电器交换箱 1个

3）、CMS-57无线电综合测试仪 1台

4）、被测试MVA 510自动VOR适配器部件 1个

5）、IVA557罗盘指示器部件 1个

6）、HIT 134同步发送接收器 1台

7）、PC-251-1C试验器供电电源 1台

8）、HP 54600示波器 1台

9）、数字万用表 1个

10）、各种配套使用连接电缆 1套

直升机机载电子设备MVA 510自动VOR适配器虚拟化仪表试验器系统组成如图所示。

直升机机载电子设备MVA 510自动VOR适配器虚拟化仪表试验器屏幕显示如图所示。

2、MVA 510自动VOR适配器简介：

1）、概述：

适配器件号为：E.A.S.510-3520-001到510-3520-014和510-3520-015

适配器型号为：MVA 510

2）、设备用途：

该设备允许通过处理由E.A.S.生产的NR810R型VOR接收机发送的AF数据，将VOR信标的轴承显示在无线电磁性指示器(RMI)上，自动显示到ARINC标准547和407（或同等型号产品）。

为MVA510模块提供的两个选项的功能特性如下表所示。

（1）、特点：VOR复合信号的自动模式处理；

件号：510-3520-001 是

件号：510-3520-014和510-3520-015 是

（2）、特点：监控VOR处理（数据无效时中断）；

件号：510-3520-001 是

件号：510-3520-014和510-3520-015 是

（3）、特点：3点定位的RMI指针没有VOR进程中断的确认情况。

件号：510-3520-001 不是

件号：510-3520-014和510-3520-015 是

3）、MVA 510自动VOR适配器外形-1：

图1a:

MVA 510自动VOR适配器外形-2：

图1b：

4）、MVA 510自动VOR适配器特点：

（1）、物理特征:

(a)、尺寸：

-宽度：60mm

-高度：87mm

-长度：191mm

(b)、重量：0.750kg

(c)、环境条件：RTCA DO108 B/A AAAAAX。

(2)、技术特点：

-规格和认证：欧洲MPS-WG 7/l/71。

-连接件：连接器851-02E-14-19P（19个触点）。

-输入电平：从200 mV调节到2 V。

-准确性： ± 1°。

-反转时间：175秒，最长6秒。

-电源和电流消耗：27.5V直流电，0.15A.

（3）操作特性：

-温度范围：-54℃至+55℃。

-海拔高度：最大高度为55000英尺

-振动：A类。

5）、MVA 510自动VOR适配器结构：

件号：PN510-3520-001

图2a：

图2b:

MVA510自动VOR适配器模块基本上采用以下内容：

- 盖子，

- 电子电路，

- 一个机电组件，

- 底座。

A、盖子：

盖子由一个具有钝角的矩形物体组成。它的设计是为了保护设备免受灰尘的污染。它从上到下保护设备。

B、电子电路：

电子电路由由四个螺钉固定在支架上的印刷电路板组件组成。

C、3点时钟定位电路（P/N 510-3520-014和510-3520-015）

3点时钟定位电路由通过支架的机器支架的印刷电路切口制成。

D、电子机械总成：

该组件到机器板，由以下部件组成：

- 电机，

- 解析器，

- 一个差速器同步发射器。

这三个子组件是通过这三个子组件连接起来的：

- 电机齿轮总成，

- 一个差速器同步发射器齿轮，

- 解析器齿轮总成。

E、基本部件：

该子组件被设计用于支持设备的各种辅助组件。设备铭板通过两个小孔连接到底座。

3、工作原理：

3.1、关于VOR系统的一般信息

3.1.1、VOR发射传输：

- 一种由9960Hz信号进行频率调制的甚高频载波振幅，它由30Hz信号进行频率调制。此外，该VHF载波由300到3000Hz之间的音频信号振幅调制，特别允许识别VOR信标。该甚高频信号是全向的：即由该天线传输的信号接收不受飞机位置的影响。

- 与其他甚高频载波相同频率的甚高频载波，但没有根据以每秒30转旋转的心脏样图进行调制和辐射。

- 在VOR接收器的检测输出处收集从以下内容产生的复合信号（9960Hz）。

30hz参考信号，

9960Hz的信号，

30Hz的可变信号。

- 这两个数据之间的相位差决定了飞机与空间站相关的磁性轴承。

3.1.2、操作原理

图4：

自动VOR原理包括控制一个位于倾斜回路中的电机。这种电电机驱动一个RMI的指针(无线电磁性指示器)，当30Hz参考和30Hz可变信号不处于相位时。

该相位比较器提供了一个控制电机旋转的电压。

电机还驱动移相器解析器的转子并将解析器的相移应用于30hz的参考值。

因此，倾斜的循环是关闭的，指针是由电机在适当的方向上驱动，直到在重新求解器输出处的30Hz参考信号与30Hz可变信号之间的相移为零。

该指针的位置通过不同的传输到RMI通过一个差分同步发射器来减去磁性物质标题值，通过这种方式，指针总是读取相同的径向VOR指示。

图5a：

3.2、详细操作：

（1）电源：

自动VOR模块从28V直流输入电压提供了一个受调节获得的15V的电压和一个受调节的7.5V的电压。这个输入电压是由保险丝Fl保护。

(a) 15 V电源：

被调节的15V电压是通过电压调节器Q9。

(b) 7.5 V电源：

被调节的7.5V电压是通过由调压器Q7和压载器晶体管Q8组成的调节器组件获得的7.5V电压。这个重新调节的电压的水平可以通过压力计P6来调节。

（2）9960Hz通道：

包含30Hz可变信号和30Hz参考信号的9960Hz复合信号由VOR接收器的检测输出发送。然后它被馈送到一个由放大器Q6组成的缓冲级其增益可通过电位计P7进行可调。

然后，9960Hz信道被分为另外两个通道：

一个用于由30Hz参考信号调制的9960Hz信号，另一个用于30Hz可变信号。

图5b：

(a) 9960 Hz调制的30Hz参考信号：

9960Hz的频率用9960Hz的主动滤波器Q5a进行滤波和放大，然后用IF鉴别器QlO进行解调。鉴别器Q1O对信号有双重作用；它既是一个限制器放大器和一个中频解调器。来自Q1O的输出信号是由9960Hz信号调制的30Hz参考信号的幅值。

然后，该信号通过Q5b进行滤波，最终获得30hz的参考信号。这个30hz的重复信号然后被输入给解析器转子。

(b) 30 Hz可变信号：

复合信号通过30Hz通带源滤波器Q2a进行滤波。Q2a输出处的30Hz可变信号的电平可通过电位计P4进行调节。

电位计P3用于将30Hz可变信号的相位调整到0°。这是“φ0”度调整。

图6a：

（3）30Hz参考信号：

在解析器输出时，这两个信号都处于相位状态正交。一种由C1、R1和P1组成的移相器接收和相移这两个信号。“电位计”P1允许调整30Hz信号的相位相位移位器输出。这是“φ60”度的调整。

30Hz的参考信号再次被相移通过C2，然后通过30Hz进行放大和过滤通带主动滤波器Q1A。

（4）比较器通道：

在Q1a和Q2a的输出处，30Hz变量和30Hz参考信号为相位正交。

这两个信号都在Q1b中添加，并在Q2b中减去。

在检测到后，这两个直流信号都被区分为差分放大器Q3。

然后，将信息传输到放大器Q4。

这个电流放大器控制机械模块的电机。

注意：两个放大器Q3和Q4的功能和反馈回路是一个积分函数。这种两级积分器的存在是由于在两个终端的输出时，信号不完全是直流型。此外，为了在伺服系统中获得零静态误差，有必要在反馈回路中安装一个积分器。这个积分器通过在电机的机械响应中增加一个时间常数来发挥作用；作为一种再绝缘，不稳定性会降低到低振荡。对于中等值，电机实际上是稳定的。

图6b：

（5）机械模块：

当30Hz变量和30Hz参考信号完全正交时，Q3的输出电压为零。

当它们不在正交状态时，在差分放大器Q3的输出处出现一个直流电压。

放大器Q4控制电机的启动通过一种机制来控制作为位置选择器的解析器。

电机转动到30Hz之间的正交值实现了可变信号和30Hz的参考信号。电机的旋转方向取决于正交误差的符号。

在保持平衡时，电机将停止转动。同步控制器表示径向VOR分量。

（6）监测电路：

该电路的目的是只监测这两个信号中的一个：30Hz可变信号。当该信号没有足够的质量来确保正确运行（信噪比过高）时，基本上由真主体、Q11b和Q12组成的电路不再提供继电器RLl的现场绕组的供电。电机控制装置被切断。电机停止转动。

（7）3点时钟定位电路：

（ P/N 510-3520-014 和510-3520-015 ）

对于此配置，由前面所述的监控电路控制的K1继电器不切断电机电源，而是执行自动VOR处理链的中断。

由MA1/1格式的26V/400Hz信号通过Q1产生的+7.5V电压，在MA1/2电路的输入处有VOR信号X'Z'和Y'Z'的总和。

当信号X'Z'和Y'Z'的绝对值不同时，它们的结果通过MA1/2电路被26V/400Hz信号同步分割，被传输到Q3差分放大器的负端输入，然后传输到Q4。然后提供微型电机，并驱动B2同步差速器。

当B2同步差分达到3点时钟位置时，信号XZ和YZ的振幅更长，同步差不同但符号相反（相位反转）。他们的结果为零，+7.5V电压仅为负输入MA1/2加法器存在。

Q3和Q4阶段不接收任何信号，并且M1电机没有任何部分保持在3点的位置。

4、测试规程：

4.1、概述：

本测试和检测规程介绍了检测MVA510自动电压适配器模块正确运行状态的测试方法和调整以及故障排除程序。

参考文件:

E.A.S.的MVA 510自动VOR适配器维修手册 34.59.03

SEP 30 / 83 版本

4.2、测试前的准备工作：

测试前需准备好所需要的各种测试设备：

测试系统所需的设备如下：

1）、机载电子设备试验综合控制器 1台

2）、机载电子设备检测矩阵继电器交换箱 1个

3）、CMS-57无线电综合测试仪 1台

5）、MVA510自动VOR适配器部件 1个

5）、IVA557罗盘指示器部件 1个

6）、HIT 134同步发送接收器 1台

7）、PC-251-1C试验器供电电源 1台

8）、HP 54600示波器 1台

9）、数字万用表 1个

10）、各种配套使用连接电缆 1套

4.3、测试系统连接示意图：

图101：

直升机机载电子设备MVA 510自动VOR适配器虚拟化仪表检测试验器系统连接如图所示.

接通“直升机机载电子设备MVA 510自动VOR适配器虚拟化仪表检测试验器”的电源，运行测试程序，进入检测程序界面，屏幕显示：

4.4、测试人员测试前要熟悉了解所使用测试设备的用途及各部件连接方式：

4.4.1、要熟悉了解机载电子设备试验综合控制器的使用操作方法。

4.4.2、要熟悉了解机载电子设备检测矩阵继电器交换箱的使用操作方法。

4.4.3、熟悉和了解CMS-57无线电综合测试仪的使用方法：

CMS-57无线电综合测试仪面板外形图如下：

CMS-57无线电综合测试仪测试VOR时面板菜单显示图示如下：

CMS-57无线电综合测试仪测试ILS-LOC时面板菜单显示图示如下：

CMS-57无线电综合测试仪测试ILS-GS时面板菜单显示图示如下：

CMS-57无线电综合测试仪测试ILS-GS时面板菜单显示图示如下：

4.4.4、熟悉和了解IVA557罗盘指示器的使用方法：

IVA557罗盘指示器外形图：

（ 本系统使用件号：557-4021-902 ）

IVA557罗盘指示器后板和插口编号图：

IVA557罗盘指示器后板插口接线编号及用途：

IVA557罗盘指示器电路原理示意图：

4.4.5、熟悉和了解HIT134或者 SI0431同步发送接收器的使用方法：

HIT 134同步发送接收器外形图：

同步发送接收器接线端口示意图：

4.4.6、熟悉和了解PC-251-1C试验器供电电源的使用方法：

PC-251-1C试验器供电电源面板图：

PC-251-1C试验器供电电源外形示意图：

PC-251-1C试验器供电电源后板示意图：

PC-251-1C试验器供电电源内部接线图：

4.4.7、测试人员需要熟悉了解HP 54600示波器的使用方法：

HP 54600示波器外形图如下：

HP 54600示波器面板功能示意图：

HP 54600示波器面板操作按键示意图：

4.5、开始测试步骤：

用鼠标点击“+28V ON”开关，开关上“▲”接通试验器上的电源，屏幕上指针式仪表“+28V C(V)”指向28，指示灯“+28V ON”燃亮。

1）、将CMS-57无线电综合测试仪VOR音频信号发生器连接到自动VOR适配器模块的NAV输入端接通；

2）、接通自动VOR适配器模块+28V DC电源；

3）、接通自动VOR适配器模块26V AC/400Hz电源；

4）、接通自动VOR适配器模块从同步信号发生器送入（X、Y和Z）信号；

注：各种测试和调整点如图102a和102b（表1）所示。

测试点处的波形如图102（表2）所示。

图102a（1/2）：

图102a（2/2）：

图102b：

4.5.1、电源测试：

测试点编号：1；

仪表：数字电压表；

电压值：+15V（±1V）DC;

调整:

测试点编号：2；

仪表：数字电压表；

电压值：+15V（±1V）DC;

调整: 电位计P6

4.5.2、复合信号测试：

使用VOR音频信号发生器：

-调整来自30Hz参考(9960Hz)和30Hz可变VOR信号发生器的输出电压，以获得每个30Hz信号的430mV。

-将550mV复合信号应用到自动VOR适配器模块的输入端。

测试点编号：3；

仪表：示波器；

电压值：1.5V峰 - 峰值;

调整: 电位计P7

4.5.3、调制的9960 Hz信道测试：

测试点编号：15；

仪表：示波器；

电压值：700 mV峰-峰值;

测试点编号：7；

仪表：示波器；

电压值：700 mV峰-峰值;

测试点编号：16；

仪表：示波器；

电压值：10V峰-峰值;

测试点编号：17；

仪表：示波器；

电压值：3.5V峰-峰值;

4.5.4、30Hz参考信号测试：

测试点编号：10；

仪表：示波器；

电压值：80 mV峰 - 峰值;

测试点编号：11；

仪表：示波器；

电压值：30 mV峰 - 峰值;

测试点编号：9；

仪表：示波器；

电压值：50 mV峰 - 峰值;

测试点编号：5；

仪表：示波器；

电压值：1.2 V参考值;

调整: 电位计P5

4.5.5、30Hz可变信号测试：

测试点编号：12；

仪表：数字电压表；

电压值：7.5V DC;

测试点编号：13；

仪表：数字电压表；

电压值：7.5V DC;

测试点编号：14；

仪表：数字电压表；

电压值：7.5V DC;

测试点编号：4；

仪表：数字电压表；

电压值：1.2V 参考值;

调整：电位计P4；

4.5.6、比较器通道测试：

测试点编号：22；

仪表：示波器；

电压值：5V峰 - 峰值;

测试点编号：21；

仪表：数字电压表；

电压值：9V DC;

测试点编号：23；

仪表：示波器；

电压值：5V峰 - 峰值;

测试点编号：20；

仪表：数字电压表；

电压值：9V DC;

测试点编号：19；

仪表：数字电压表；

电压值：7.5V DC;

测试点编号：8；

仪表：数字电压表；

电压值：7.5V DC;

调整：电位计P4；

4.5.7、监测电路测试

测试点编号：6；

仪表：数字电压表；

电压值：0V DC;

调整：电位计P2；

使用VOR音频信号发生器：

-将30Hz可变信号水平降低6dB（即215mV）。

-调整电位计P2，导致晶体管Q12改变状态（Q12截止）。试验点6的电压为15V直流。继电器RL1不再通电。

-RM1指针应该停止并保持在所到达的位置。

4.5.8、同步测试：

图3：

- 通过轻轻松开连接到支架上的两个螺钉（43-3），从而松开30Hz同步解析器（47-3）。

- 通过稍微松开其轴上的两个螺钉（33-3），可以松开差动同步发射器（48-3）的转子。

- 在VOR音频信号发生器上选择0°（开始位置）。

- 中心电位计P3。

- 将同步解析器（47-3）的主体打开在无线电磁性指示器(RMI)上读取0°。为此目的，请使用同步器钳子。

- 在VOR音频信号发生器上选择60°。

- 调整电位计P1读取60°在RMI。

- 然后，当将VOR音频信号发生器读数从0°改变到330°时，检查RMI上的错误读取从不超过30°。

- 拧紧固定30Hz解析器的两个螺钉（43-3）。

- 在VOR音频信号发生器上选择0°，转动差动同步发射器的转子，使标记前分级0°，拧紧其轴上的两个螺钉（33-3）。

注意：VOR音频信号发生器上的0°和60°设置是迭代的。因此，有必要调整电位计P1和P3，同步机的机械位置不得进行调整。

- 调整测试点4和测试点5测试点的电平。

- 检查VOR音频信号发生器的180°变化时间。这次时间应该小于9秒。

-检查灵敏度，使RMI的移动率阈值为0.5左右。

4.5.9、消耗电流测试：

使用安培计，检查电流消耗量的28V直流电源小于100mA。

4.5.10、3点钟定位电路的测试（P/N510-3520-014和510-3520-015）：

经过自动处理电路的测试，以及同步差速器的调整后，3点钟定位电路的测试应如下：

试验点：6；

仪表：数字电压表；

数值：0V DC;

调整：电位计P2；

- 通过发生器将VOR音频信号应用到MVA510模块的输入端。

- 将30Hz可变信号水平降低6 dB(即215 mV)。

-调整电位计P2，使晶体管Q12改变状态（Q12被切断）。

6号试验点的电压为15V直流电。

-在所有情况下，RMI的指针都应该稳定在3点的位置。

5、测试结束，恢复部件和电缆归位，做好资料记录。