民用飞机全机自动导通测试原理及新方法研究

韩建宾陈峰王丰超丁红瑜

（1.上海飞机制造有限公司，上海 200436；2.上海交通大学，上海 200240）

民用飞机全机自动导通测试原理及新方法研究

韩建宾1，2陈峰1王丰超1丁红瑜1

（1.上海飞机制造有限公司，上海 200436；2.上海交通大学，上海 200240）

民用飞机全机电缆完整性测试（WIT）主要分为导通测试和绝缘测试。本文主要介绍了自动导通测试的基本原理，讨论了如何把工程文件中的导通表整理、编制成符合测试要求的形式，制定一套标准、统一的编程方法，以符合全机电缆完整性测试（WIT）进入自动化之后的新要求。

全机导通 电缆完整性测试（WIT） 测试程序

1 前言

民用飞机全机电缆完整性测试（Wire Integrity Testing，简称WIT）为飞机的供电和通讯提供了强有力的保证。在自动导通设备引入前只能进行人工导通，需四到五组人员用万用表逐条对导通关系进行测量。在此过程中，质保人员需要全程监控，测试完成后，还需要核查大量不易保存的纸质测试报告，不仅花费了大量时间，工作的质量也难以得到保证［1］。引入WIT自动导通设备后，全机测试仅需1个小时就能完成，测试报告在测试完成后立刻生成。报告中明确标注了每条测试的基本信息、测试参数以及测试结果，质保人员可通过软件对其进行比对，测试报告可直接将上传至网络平台，可追溯性强［2-5］。这使得WIT在精度、效率、质量过程控制等方面都有了极大的提升。目前WIT自动导通测试已有众多成功的应用案例，取得了很好的效果，如美国的贝尔V-22、阿帕奇直升机以及中国南车的动车组等。

图1 某型飞机的导通表

图2 合并后的导通表

2 导通、绝缘测试要求与原理

2.1 自动导通测试要求

WIT自动导通测试包括导通测试和绝缘测试。导通测试是对线束加工与设计文件的符合性的验证。直流电压不应超过28V，电流的大小不应造成电路任何部件的损坏。绝缘测试是验证导线在加工过程中绝缘层有无损坏。测试使用的电压在50V-500V之间。故障电流（短路电流）不应超过5mA（短路电流）。需要在设备电压和电流稳定后才能进行测试。

图3 地址编号

图4 网络排序

图5 使用函数搜索地址

图6 赋地址

图7 增加测试代码

2.2 自动导通测试基本原理

测试程序需包含下列三种指令：

（1）Test parameter（测试参数）用于设定测试的条件，须包含下列信息：Tag Name（测试参数代号），Test Device（测试仪表），Stimulus（激励），Limit（s）（测试合格值），Test Duration（测试时间），如例1所示：

C SMU 0.500A ＜8.000 00.100S 00.050T

例1 测试参数指令

这是一个导通试验的测试参数，参数之间以空格分隔。“C”是测试参数代号；“S M U”是仪表名称；“0.5 0 0 A”代表激励电流为0.500A；“＜8.000”代表当阻值小于8欧姆时，测试通过；“00.100S”代表最长测试时间为0.1秒；“00.050T”代表最短测试时间0.05秒。

（2）Test instruction（测试指令）用于设定测试的地址及其方式与参数，须包含下列信息：Parameter Tag（测试参数代号），Switching Code（测试方式代号，简称测试代号），Test Address（测点地址），如例2所示：

表1 ACT文件

X607

C5303

例2 测试指令

例2中，“X”用于设定输出地址，“607”为输出地址；“C”表示进行两点测试，且设定了输入地址，“5303”为输入地址。

（3）Directives （进阶控制指令） 这个指令可用于对测试程序进行选择性控制，例如一般用于绝缘测试的“D T B”指令。在没有“DTB”指令前，每测一次后都要等待最长时间才能进行下一次测试；而引入“DTB”指令后，则会视测试过程中的具体情况来决定等待时间的长短。具体操作流程为：首先激活“DTB”指令，测试机随即升压，在等待最短测试时间后进行测量并判断，若测试通过（PASS）则降压并进行下一步测试；若测试未通过（FAIL）则保持测试电压持续测量至最长测试时间，并根据最后一次测量数据判定测试结果是否通过，随后放电再进行下一个测试。引入“DTB”指令后不必每次都等很长时间，从而提高了测试的智能化程度和测试效率。

除了测试程序，ACT文件（相应地址表，全称为Address Correspondence Table）也是必不可少的。ACT文件是用来设定测试点地址与线束连接器插针地址对应关系的文件，规定了线束中各连接器的每一插针与测试点的连接方法。每一线束应有其唯一的ACT，且必须使用“DIT-MCO”所提供的“ACE”（DOS）或“TestEdit”（Windows）程序编辑此文件。ACT文件需以“.UT”为其扩展名，因此也称为“UT文件”。表1是某型飞机的自动导通试验中ACT文件的一部分，清楚地给出了线束连接器插针的地址。

3 自动导通测试程序编制方法

3.1 程序编制基本过程

在某型飞机自动导通试验中，根据飞机状态和实际情况，制定了相应的编程方案。在编程过程中合理运用办公软件的数据处理功能，首先将工装电缆中的对应关系转换成机上设备中每个针和孔的地址，然后整理设计给出的导通表，统一格式后进行寻址，相应的地址加上测试代码形成测试指令用于测试。

3.2 导通测试程序编制方法

（1）确定试验对象，编制导通关系。此时需先核查WIT开始之前机上的状态，由设计汇总后给出最优的导通表，导通表在保证完整的同时也要兼顾测试的效率和可操作性。图1显示的是一个典型的导通表，各列所代表的含义可参见例1。

图1中的导通关系可分为“点到点”和“点到地”两种，其中第8、9条导通关系（GND）属于“点到地”，其他属于“点到点”。

（2）整理导通表，根据图1中导通表的特点进行整理，合并从端、到端的连接器和孔号，以“-”相连。在“从端”和“到端”两列中插入函数“CONCATENATE”，以合并文本的方式，将连接器和针孔号合在一起，并在中间以“-”相隔。合并完成后表格如图2所示。

（3）赋地址。为了便于批量赋予地址，并直接用于编程，需要对导通关系的格式做调整。步骤如下：

在从端、到端前加上一个序号，从“NET001”开始，如图3所示。

以“NET”开头寓意每条导通关系代表了电路流通网络中的一个分支。完成编号后，将“编号（从）”、“从端”、“编号（到）”、“到端”，这四列复制出来，放在另一张工作表中，复制时直接将“编号（到）”、“到端”复制到“编号（从）”、“从端”下方，然后按第一列进行排序，次序为升序，如图4所示。

按照此方法排序，从端在上，到端在下，在同一列中出现（如“NET003”中，“P1-3411-5”是“从端”，“P1-3411-17”是“到端”）。

使用函数“VLOOKUP”，搜寻出从、到端相对应的地址，函数使用方法如图5所示。

选中“C2”格，选中函数“VLOOKUP”。函数参数窗口的第一行“Lookup_value”中选中“B2”格，代表需要搜索的值是“P1-3411-1”；第二行“Table_array”中选中工作表“UT”中的A、B两列，这是“UT文件”，代表需要在这个数据表中搜索数据，A列为“设备号-针孔号”，B列为相对应的地址；“Col_index_num”中输入2，代表满足条件的单元格在“Table_array”中的列序号，找到“P1-3411-1”后，输出的结果是该行的第2列，即地址信息；“Range_lookup”输入“0”代表大致搜索。结果如图6所示。

（4）添加测试代号，对于导通程序，在从端前面加上“X”，到端前面加上“C”。测试程序如图7所示。

在“TESTEDIT”软件中新建程序文件（后缀名：.ro），加上测试参数，将图7中程序一列复制到程序文件中，完成导通测试程序。

（5）在后续架次中，如果工程文件发生更改，导通关系有变化。先根据编号找出导通关系，对相应的从、到端直接更改，然后使用“VLOOKUP”函数重新寻址即可。无需重复操作，可节约测试时间。

3.3 绝缘测试程序编制方法

绝缘试验中使用的程序，测试指令的编制方法与导通试验基本相同。注意以下几点：

（1）根据规定，经过继电器线圈、二极管等电子模块的线路无需进行绝缘测试。

（2）导通关系都由两端组成，选取其中一端即可（一般选取地址较低的一端）。

绝缘试验的测试指令如例3所示。

X1023

FC344

FC2012

FC5630

例3

例3用于“点对地”的绝缘测试。

“X”后面跟的地址表示输入地址，地址1023是一个“地”的地址点。“FC”中的“F”是测试参数代号，“C”是测试方式代号，后面跟的是输入地址，且“C”表示该测试是两点测试。

绝缘试验的测试参数如例4所示。

F SMU 500V ＞30.000M 00.300S 00.100T

例4

激励电压500V，当阻值大于30M欧姆时，测试通过。

4 结语

自动导通设备的引入能提高全机电缆测试的完整性，准确性，从而保障飞机运行的安全、稳定。本文分析了自动导通测试的原理，对导通表进行整理和编程，在编程过程中大量使用了办公软件的数据处理能力和文档编辑能力，大大节约了技术人员前期准备的时间，提高了工作效率。

［1］苏建军，郑永丰，于功敬，等.便携式电缆测试仪的设计［J］.计算机测量与控制，2006，14 （11）：1585-1588.

［2］李苹慧，林辉.航空整机电缆自动测试系统的设计［J］.计算机测量与控制，2010，18 （4）：789-791.

［3］蔡军，张婵.基于工控机的航空电缆通用测试系统［J］.工业控制计算机，2007，20（5）：46-47.

［4］韩沛岑，杨庆华.电缆完整性测试中测试矩阵的生成［J］.制造业自动化，2013，35（11）：31-33.

［5］陈园，赵转萍，基于CAN总线的航空电缆测试系统分布机研究［J］.现代电子技术，2011，34（6）：25-27.

The civil aircraft wire integrity testing （WIT）mainly includes conduction testing and insulation testing. Here we introduced the theory of automatic conduction testing. The method of making connection table into standard form so as to meet the requirement of automatic WIT is also discussed.

whole plane conduction wire integrity testing（WIT） Test procedure

韩建宾，男，1980年生，工程师，上海飞机制造有限公司飞机总装车间副主任，上海交通大学工程硕士研究生。