【doc】二次雷達(dá)的編碼器故障排除及維修

1、二次雷達(dá)的編碼器故障排除及維修工程技術(shù)!q:scienceandtechnologyinnovationherald二次雷達(dá)的編碼器故障排除及維修胡瑩(民航溫州空管站浙江溫州325000)摘要:alenia公司的一,二次雷達(dá)在我國(guó)有二十多套,作為雷達(dá)的重要組件的鳊碼器在雷達(dá)的單脈沖定位中起主要的角度方位的確定作用,該部件在天線塔上,裸露在空中,易受強(qiáng)雷電的直接或問接的電磁沖擊而損壞.由此引起的故障有多種,遭受雷擊的故障較多,對(duì)于排除該故障顯得比較重要,本文針對(duì)鳊碼器的相關(guān)故障進(jìn)行分析和探討.關(guān)鍵詞:雷達(dá)編碼囂單脈沖方位脈沖中圖分類號(hào):p406文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào):1674-098x(2011

2、)10(b)-0097-02二次雷達(dá)的角度利用雷達(dá)天線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角度通過編碼器轉(zhuǎn)換為12位的電子脈沖信號(hào)以及后續(xù)的處理來確定發(fā)射的角度方位信息.編碼器主要功能就是將轉(zhuǎn)動(dòng)的角模擬量變?yōu)閿?shù)字量,當(dāng)前在雷達(dá)上使用的主要有增量式和循環(huán)編碼器兩類.aleniam雷達(dá)使用的是增量式光電編碼器,軸角轉(zhuǎn)過一個(gè)單位角度就形成一個(gè)增量脈沖,計(jì)算增量脈沖數(shù)就可以確定軸角變化量和軸角數(shù)據(jù).je:ao.:j:i:ao=jao為增量,j為軸角瞬時(shí)記錄的增量脈沖數(shù).增量式編碼器由3部分組成,即增量脈沖產(chǎn)生,增量脈沖計(jì)數(shù)以及轉(zhuǎn)向鑒別.如光電碼盤ipicip2圖2編碼器的原理圖(部分)alenia雷達(dá)系統(tǒng),增量脈沖為2的l2次=

3、4096個(gè),1周為360度,a0=360/4096=0.0878度.增量式光電編碼器主要有光源,碼盤檢測(cè)光柵,光電檢測(cè)器件和轉(zhuǎn)換電路組成,碼盤上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙,相鄰兩個(gè)透光縫隙之間代表一個(gè)增量周期,檢測(cè)光柵上有a,b兩組與碼盤相對(duì)應(yīng)的透光縫隙,用以通過或阻攔光源和光電檢測(cè)器件之間的光線,它們的節(jié)距和碼盤上的節(jié)距相等,并且兩組透光縫隙錯(cuò)開l/4節(jié)距,使得光電監(jiān)測(cè)器件輸出的信號(hào)在相位上相差90.電度角.當(dāng)碼盤隨著被測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),檢測(cè)光柵不動(dòng),光線透過碼盤和檢測(cè)光柵上的縫隙照射到光電檢測(cè)器件上,光電檢測(cè)器件就輸出兩組相位相差90度電度角的近似正弦液的電信號(hào),電信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)處理

4、,可以得到被測(cè)軸的轉(zhuǎn)角或速度信息.在雷達(dá)實(shí)際工作過程中,碰到最多的雷擊后引起編碼器故障,導(dǎo)致雷達(dá)信號(hào)無法正常工作,在雷達(dá)顯示的故障代碼多為0700,0900,l300.0700代碼為方位數(shù)據(jù)丟失,0900代碼為沒有預(yù)期的正北參考脈沖,1300為編碼器故障.1針對(duì)由于雷擊引起的編碼器故障進(jìn)行分析故障現(xiàn)象為雷達(dá)沒有航跡,點(diǎn)跡,以及原始視頻信號(hào),告警代碼為0700,0900,1300.且雷達(dá)的雙機(jī)均沒有信號(hào).首先根據(jù)雷達(dá)維護(hù)技術(shù)手冊(cè)的維護(hù)流程,分析故障.根據(jù)圖1流程檢查,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,edr板上的指示燈en1,en2都不亮,edr故障指示燈flr不亮,且主備兩通道故障現(xiàn)象一樣.故障分析及處理:此故障

5、由雷擊造成,二通道有可能同時(shí)存在故障,edr板上en燈不亮,故障可能存在干編碼器或edr板上.而edr板本身故障指示燈flr燈不亮,參照asdriver技術(shù)手冊(cè)的edr板電路圖,接上延伸板,測(cè)試edr板的方位脈沖acpi(p1一a25,gnd為plb25)和正北脈nrpl(pl-a26,gnd為pl-b26)的輸入,發(fā)現(xiàn)沒有方位脈沖和正北脈沖.取下edr板,直接測(cè)機(jī)架上的p1一a25(acp1)和pl一科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)scienceandtechnologyinnovationherald97q:墊scienceandtechnology1nnovationheralda26(nrp1)兩腳,仍無

6、方位脈沖和正北脈沖,現(xiàn)在故障可以推斷為編碼器及其外圍線纜故障,測(cè)量編碼器輸入電壓為4.4v,供電正常,仔細(xì)檢查編碼器與機(jī)架電纜接頭正常,通過對(duì)edr板上的s5跳線進(jìn)行設(shè)置模擬產(chǎn)生acp信號(hào),原先的0700告警碼消失,出現(xiàn)雷達(dá)信號(hào)但不穩(wěn)定,初步斷定編碼器主備全壞,更換其中一只編碼器,重新開機(jī)后edr板e(cuò)nl燈亮.綜合視頻正常顯示,但目標(biāo)方位角不對(duì),再利用延伸板調(diào)整edr板上的相位調(diào)節(jié)開關(guān),直至目標(biāo)方位角正確,系統(tǒng)恢復(fù)正常.對(duì)照?qǐng)D2,通過對(duì)編碼器進(jìn)行拆開檢查,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路主要有1個(gè)lm3】9比較器和多個(gè)三極管組成,光電碼盤通過旋轉(zhuǎn)輸出不同的信號(hào)mm,ma,mc,ipl,ip2到lm139比較器的正

7、負(fù)端,lm319比較放大器起到比較和放大作用,ql,q2管q4,q5管q7,q8管分別構(gòu)成推挽輸出.mm,ma,lm3l9,ql,q2,q3組成正北的輸出,mc,ip1,lm3l9,q7,q8,q9組成acp的輸出,通過用萬用表檢查ql,q2,q3,q7,q8,q9以及l(fā)m3l9,發(fā)現(xiàn)q2,q3,lm319,q7,q8均已損壞,更換相關(guān)器件后,安裝回系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè),編碼信號(hào)恢復(fù)正常,檢測(cè)波形信號(hào)與正常編碼器信號(hào)基本相同.2對(duì)編碼器的異常引起的雷達(dá)信號(hào)偏航進(jìn)行分析塔臺(tái)管制部門發(fā)現(xiàn)雷達(dá)信號(hào)出現(xiàn)分裂,在終端顯示器上可見aleina信號(hào)與其他雷達(dá)信號(hào)無法融合,經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)骯跡偏離航線30度.在雷達(dá)站上

8、檢查雷達(dá)設(shè)備,沒有發(fā)現(xiàn)告警,在雷達(dá)維護(hù)顯示席(rmm)觀察,骯跡與航線間距離偏離較大,測(cè)試應(yīng)答機(jī)在rmm屏幕上測(cè)量出的距離方位為(75海里,l97度)(角度為與正北的夾角).首先,切換為雷達(dá)備機(jī)工作,航跡在屏幕上顯示依舊為偏航,初步分析為編碼信號(hào)在編碼信號(hào)接收處理板(edr)的處理發(fā)生偏差,更換了一塊edr,故障沒有消除.雷達(dá)設(shè)備停機(jī),調(diào)整edr板上的s2,s3,s4的跳線,對(duì)方位脈沖的延時(shí)進(jìn)行調(diào)整,使方位數(shù)據(jù)與實(shí)際坐標(biāo)吻合,經(jīng)多雷達(dá)融合確認(rèn)已恢復(fù).在雷達(dá)控制席位進(jìn)行單個(gè)點(diǎn)跡跟蹤了1個(gè)小時(shí)后發(fā)現(xiàn),該航跡在經(jīng)過幾個(gè)周期后會(huì)發(fā)生跳變,而且總體趨勢(shì)為向一個(gè)方向減少,角度從開始設(shè)置的229度慢慢的變?yōu)?/p>

9、225度,好象是編碼器與天線沒有同步旋轉(zhuǎn),詢問多雷達(dá)融合的情況,發(fā)現(xiàn)航跡重新開始分裂,由此分析編碼器已經(jīng)發(fā)生變質(zhì)故障,拆下編碼器后,發(fā)現(xiàn)編碼器與旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的連接部件已經(jīng)發(fā)生斷裂,旋轉(zhuǎn)就靠相互之間的摩擦力維持,所以每過幾個(gè)周期,編碼信息就發(fā)生偏差,導(dǎo)致航跡逐漸偏離,更換好的連接件后,按上編碼器,調(diào)整edr板的方位延時(shí)跳線后,信號(hào)恢復(fù)正常,經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行沒有發(fā)現(xiàn)分裂現(xiàn)象.至此由于編碼器連接件故障引起的航跡分裂得到解決.3結(jié)語(1)在故障排查時(shí),盡可能通過隨機(jī)手冊(cè)的流程圖進(jìn)行排查,可以節(jié)省很多時(shí)間,工程技術(shù)維修時(shí),代換元器件盡可能的采用相同型號(hào),不同器件的輸出波形會(huì)有差異,信號(hào)頻率與工作頻率不能

10、適應(yīng)則一樣會(huì)引起輸出波形嚴(yán)重畸變,甚至丟失脈沖,這樣維修就會(huì)出現(xiàn)失敗.(2)雷擊設(shè)備的維修應(yīng)盡量從雷電流或電磁感應(yīng)的進(jìn)人途徑進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)線路是從源到末端沿線損壞的可能性比較大,對(duì)于沒有告警信息的故障,要對(duì)現(xiàn)象原理進(jìn)行深入分析,加以驗(yàn)證并嘗試代換備件,對(duì)今后的維修思路有幫助,可以盡快進(jìn)行故障定位,快速查找故障點(diǎn).參考文獻(xiàn)1】sirm/ctechnicalmanualalenia.【2】圖形顯示系統(tǒng)原理分析.(上接96頁(yè))態(tài)顯示器,譯碼器和樓層顯示器.整個(gè)控制系統(tǒng)由以上模塊進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了智能化的控制方案.乘客在電梯中選擇所要到達(dá)的樓層,通過電梯控制器的處理,電梯開始運(yùn)行,狀態(tài)顯示器顯示

11、電梯的運(yùn)行狀態(tài),電梯所在的樓層數(shù)通過譯碼器譯碼從而在樓層顯示器中顯示.分控制器把有效的請(qǐng)求傳給主控制器進(jìn)行處理,同時(shí)顯示電梯的運(yùn)行狀態(tài)和電梯所在的樓層數(shù).由干分控制器相對(duì)簡(jiǎn)單很多,所以主控制器是核心部分.電梯主控制器的各輸入輸出端口的設(shè)計(jì)主要由vhdi語言來實(shí)現(xiàn).輸入端口在電梯外部,分控制器產(chǎn)生對(duì)主控制器的升降請(qǐng)求,一層是最底層,不需要有下降請(qǐng)求,頂層是最高層,不需要有上升請(qǐng)求,二層則上升下降請(qǐng)求端口都有;在電梯的內(nèi)部,樓層選擇其設(shè)有各層停留的請(qǐng)求端口.輸出端口使用一個(gè)譯碼電路顯示電梯現(xiàn)在所處的位置,并且能顯示電梯的升降狀態(tài),用來觀察電梯的運(yùn)行情況.4電梯控制系統(tǒng)的vhdl語言實(shí)現(xiàn)及仿真基于電

12、梯控制系統(tǒng)的原理框圖,把整個(gè)系統(tǒng)劃分為三大模塊,主控制器模塊是整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心部分.限于篇幅,各個(gè)模塊的vhdl語言實(shí)現(xiàn)不做具體說明.利用原理圖輸入法對(duì)整體設(shè)計(jì)有如下仿真圖.如圖2n示:由于仿真引腳很多,以上仿真的是當(dāng)一樓有上升請(qǐng)求時(shí)的情況.根據(jù)對(duì)上述仿真圖的分析得知,當(dāng)一樓有請(qǐng)求信號(hào)時(shí),upl=l,乘客進(jìn)入電梯內(nèi),分別有到二,三層的停電梯請(qǐng)求,當(dāng)乘客到二樓時(shí),則有k2,a2均置1,ljdoor置of關(guān)閉,電梯為上升狀態(tài)mode=o,樓層數(shù)指示器就會(huì)增加,psite為高電平,并隨著脈沖的增加依次顯示一=樓,電梯到達(dá)了二樓層時(shí),電梯開門door=l開門出乘客,當(dāng)二層有停電梯的請(qǐng)求時(shí),a2為高電平,輸入端a3a2a1為0l0(2),其顯示結(jié)果應(yīng)為2,仿真結(jié)果為qoq1q3q4q6為高電平,mode=o,dian15dian0顯示上升標(biāo)志;當(dāng)乘客到三樓時(shí),與此類同依次完成.下降時(shí)時(shí)序仿真相反.98科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)scienceandtechnologyinnovationherald5結(jié)