一起设备不兼容故障的分析与排除

■ 牛犇 周薇 王伟 钱西盈 郑玉芳/国营锦江机器厂

1 无线电罗盘综合测试仪

WLC-9无线电罗盘综合测试仪（简称测试仪）为WL-9无线电罗盘的通电检测设备，工作电源为400Hz、115V中频电源和28V直流电源，可与WL-9无线电罗盘接收机、控制盒联调联试，完成WL-9无线电罗盘接收灵敏度、定向灵敏度、方位准确度、定向速度等性能的检查。接收方式下，能够接收中波、长波广播电台信号，输出音频信号，是一台外差式接收机；罗盘方式下，能够接收导航台（或广播电台）的信号，给出所接收的导航台（或广播电台）的相对方位，同时输出音频信号，引导直升机沿航线飞行或进场飞行。

WL-9无线电罗盘主要由接收机、控制盒、组合天线组成。控制盒有多种型 号，其 中，WL-9-2A、WL-9-2A1、WL-9-2A2为机械控制盒（简称A型），WL-9-2C、WL-9-2C1、WL-9-2C2为 电子控制盒（简称C型）。

A型控制盒由两个读数机构、功能控制开关、音量控制和转换开关组成。读数机构既显示所选频率数值，又能将该频率对应的逻辑开关片旋到相应位置，使接收机工作在读数机构显示的频率上。C型控制盒为电子控制盒，在A型控制盒上进行了改进，将之前的机械调谐更换为单片机控制调谐，并增加了“预选”“存贮”“远近台手动转换”“远近台自动转换”等功能。两型控制盒内部结构虽有所改变，但外形尺寸和插头及接口定义均保持一致。

测试仪配合一些通用仪器，可完成WL-9无线电罗盘接收机、控制盒各项技术指标及功能的测试。测试仪主要由电源、天线模仿仪、指示器、测试电缆组成。电源用于向接收机、控制盒提供所需的直流27V，交流400Hz、26V工作电压；天线模仿仪模拟机上环境，向接收机提供垂直天线信号和环形天线信号；指示器用于指示直升机与广播电台的相对方位；测试电缆实现测试仪与接收机、控制盒的可靠连接。

使用中发现，测试仪与C型控制盒通电调试时，只要接通测试仪电源开关，测试仪直流2A的熔断器即烧损，电源无法供电，即测试仪无法对WL-9无线电罗盘进行通电调试。

2 原因分析

出现上述故障后，最先怀疑为C型控制盒故障，在机上对该C型控制盒进行通电试验，无线电罗盘工作正常，因此排除C型控制盒故障的可能。

其次，怀疑测试仪故障。更换测试仪烧损的直流熔断器后，将测试仪与A型控制盒、接收机通电调试，无线电罗盘工作正常，因此排除测试仪故障的可能。

测试仪和控制盒都没有故障，两者联调却会出现故障，只能是两者内部某处存在不兼容情况。对测试仪和C型控制盒的生产时间进行比较后发现，测试仪为承制厂20世纪90年代初期研制的设备，而C型控制盒为承制厂21世纪的产品，两者存在不兼容的可能性。要找出不兼容的原因，则需从接收机、控制盒各自的引脚定义开始查找。

3 故障排除

3.1 接收机机上接线与测试仪接线差异

如图1所示，接收机通过电缆1与测试仪相连，控制盒通过电缆2与测试仪相连，测试仪内部通过导线将接收机插座的各引脚与控制盒插座的各引脚相连。而机上则是通过电缆直接将接收机和控制盒相连。

图1 测试仪、接收机、控制盒连接图

对WL-9无线电罗盘各引脚在机上接线与测试仪的接线进行比较，发现的差异项如表1所示（没有列出的引脚表示接口定义完全相同）。

表1 电缆引脚差异

对以上差异进行分析：

1）接收机a、b引脚的同步信号即方位信号，用于方位指示，机上馈线直接加至指示器；而测试仪将该两路信号经过开关再加至指示器，该开关的作用针对的是天线的装配位置（顶部、底部），对方位信号进行180°反向。这两路信号不会影响C型控制盒的通电检测。

2）接收机s、t、DD引脚即直流正弦、直流余弦、罗盘锁定三路信号，为检测信号，测试仪将这三路信号接到面板的检测孔，便于在调试时进行检测，而机上不予引出。这三路信号不会影响C型控制盒的通电检测。

3）罗差补偿的5路信号，自机上单独引出，可以两两相连来消除因机体造成的罗差；测试仪则通过波段开关实现两两连接来模拟机上的罗差。这5路信号不会影响C型控制盒的通电检测。

4）接收机的BB脚，从接收机接口定义看，完全没有该脚的存在，可以不考虑该脚的影响。该路信号不会影响C型控制盒的通电检测。

5）测试仪控制盒的E、F脚通过起落架开关和信标机按钮接到27V电源上，作为起落架和信标机信号，当这两个信号均存在时，控制盒可从远台自动转到近台。这就是C型控制盒新增的“自动远近台转换”功能。

6）接收机的CC脚为内部的-13V电压，由于机上不对该电压进行监测，故机上没有接线。而测试仪是通过电缆加到控制盒P脚和面板测试孔的，加至面板测试孔便于在调试无线电罗盘时对该电压进行监测，但将该电压加至控制盒P脚就存在疑问。

7）接收机的A脚为内部的+18V电压，机上是经过馈线加至控制盒的D脚，而控制盒的D脚为空脚，机上该馈线没有实际意义；而测试仪是通过电缆加到控制盒N脚和面板测试孔的，加至面板测试孔便于在调试无线电罗盘时对该电压进行监测，但将该电压加至控制盒N脚就存在疑问。

8）机上照明电源和工作电源是独立的，而测试仪的照明电源和工作电源共用一个电源。通常来说，如果电源功率符合，共用一个电源是完全可以的。

通过以上分析可以看出，机上电缆与测试仪电缆的接线区别主要集中在-13V与+18V电压的接线上。接收机输出的-13V电压在机上没有通过电缆引出，而测试仪则是将-13V电压引至控制盒的P脚；接收机输出的+18V通过机上电缆引至控制盒的D脚，而测试仪则是将+18V电压引至控制盒的N脚。可以确定问题出在测试仪+18V和-13V的连线上。

3.2 控制盒引脚差异

为了进一步证实分析结果，将测试仪电缆2的N、P脚断开（即完全按机上馈线重新制作电缆），再按图1连接产品设备，接通测试仪电源开关，无线电罗盘工作正常。

虽然问题的症结已经找到，但造成问题的原因还不清楚。为此，必须弄清两型控制盒内部的原理图。

两型控制盒接口定义差异如表2所示（没有列出的引脚表示接口定义无差异）。

表2 控制盒引脚差异

从表2可以看出：

1）WL-9-2C2控制盒增加了信标机控制、起落架控制、远近台转换功能。

2）P脚接线不同。WL-9-2C2控制盒将自身的P脚与G脚连在一起，而WL-9-2A1控制盒P脚与G脚没有交联，完全独立。

3.3 差异对电路的影响

综上所述，测试仪、接收机、C型控制盒的连接就形成了图2所示的电路。

图2 接收机电源部件局部电路图

由图2可知，测试仪来的27V直流电源从控制盒的G脚加入，作为控制盒的照明电源，P脚为照明电源的备用线路。接收机的CC脚为-13V电源的输出，该输出接至测试仪面板的检测孔，便于调试时进行检测，不与控制盒形成回路。但测试仪实际是将接收机的CC脚与控制盒的P脚连在了一起，而C型控制盒的P脚与G脚又连在一起，导致27V直流电源从C型控制盒G、P脚加至接收机CC脚，经接收机内部电路L5、L4、V13、L6到地，造成直流27 V电源电流过大，熔断器烧损，直流电源无法供电。

3.4 去除差异

找到问题症结后，可以选择的排除方法有三种：1）将电缆1任一端的CC脚断开；2）将电缆2任一端的P脚断开；3）将测试仪内部接收机CC引脚与控制盒P引脚相连的导线断开。

最终选择将测试仪内部接收机CC引脚与控制盒P引脚相连的导线断开，既方便操作，也保证了控制盒P脚作为照明电源备用线路的功能。

3.5 测试仪功能的完善

由于C型控制盒增加了“预选”“存贮”“远近台手动转换”“远近台自动转换”等功能，其中“存贮”是在控制盒内部完成，其他三个功能则需通过测试仪来完成，因测试仪不具备这些功能的检测能力，故还需对测试仪进行改进，使测试仪能够完全适应C型控制盒通电检测需要。

4 结论

由于该测试仪成型较早，后期的控制盒又进行了升级改造，导致测试仪与控制盒不兼容。要找出问题的症结，必须从测试仪、控制盒、接收机的内部原理着手，层层分析，找出差异，才能最终排除故障。