飞机差分信号电缆检测技术研究

飞机差分信号电缆检测技术研究
摘要:飞机差分信号电缆负责向飞机/直升机全机各系统的用电设备输送电能
和完成各系统传递交换电信号的任务，是全机各个系统正常执行飞行指令的传输
介质。

为了便于机上安装和检查，飞机差分信号电缆一般成束装配。

本文主要介
绍了飞机差分信号电缆的分类、电缆检测技术，针对飞机差分信号电缆检测方法
的改进与应用进行理论分析。

关键词：飞机差分信号电缆；电缆检测；应用发展
1飞机差分信号电缆检测概述
差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相同，相位相反。

在这两
根线上的传输的信号就是差分信号。

信号接收端比较这两个电压的差值来判断发
送端发送的逻辑状态。

在电路板上，差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且
在同一层面的两根线。

通常(当然也有一些例外)差分信号也是高速信号，所以高速设计规则通常也
都适用于差分信号的电缆布线，特别是设计传输线这样的信号线时更是如此。

这
就意味着我们必须非常谨慎地设计信号线的布线，以确保信号线的特征阻抗沿信
号线各处连续并且保持一个常数。

在差分线对的布局布线过程中，差分线对中
的两个PCB线完全一致。

这就意味着，在实际应用中应该尽最大的努力来确保差
分线对中的PCB线具有完全一样的阻抗并且布线的长度也完全一致。

差分PCB线
通常总是成对布线，而且它们之间的距离沿线对的方向在任意位置都保持为一个
常数不变。

通常情况下，差分线对的布局布线总是尽可能地靠近。

2飞机差分信号电缆检测技术
2.1电缆的手工检测
手工检测是最原始的方法，但是所有的导通仪的测试原理均是从这里发展而
来的。

如果测量的只是一根导线,可使用电表从“正端”输出一微弱的测试电源
到被测线的一端,对连接至该电表“负端”被测线的另一端进行测量，测量被测
线的电气特性。

如果是测量一束导线，依然是点-点的测试,使用导通铃（三用枣）和兆欧表分别对成束电缆进行导通测试和绝缘电阻测试。

对于一个7孔插头座，
若要检查出每两点（包括壳体）间的通断关系，需要进行n次检查。

n=7+6+5++2+1=28次
若一束电缆上的插头座针、孔、壳体和接线总数为m时，则需要检测的次数
n为： n=l/2m（m+l）次
当一束电缆的导线数量是500时，要手工导通的次数将达到125000次。

这
在实际的工作中是做不到的,因此在工作中只是进行“该通”的“通”的检查，
而不进行“不该通”的“通”的检查。

这样可以将大量的断路和混线故障排除掉,而少量的短路、串线、搭壳等故障无法发现，为下一道工序留下故障隐患，这是
手工检测的缺陷。

2.2电缆的程序控制检测
采用程序控制电缆测试系统，可将每一束电缆作为一个基本的测试单元，检
查线路的通断以及线路与线路之间的关系。

每条线路只要检测一次，不需要重复
检测，一次性的完成线路导通和绝缘性能的检查。

仪器的工作是自动的。

为了对
电缆进行程序控制检查,还需要根据电缆图纸，编制检测程序。

程序编制的优劣
影响检测质量和效率。

2.3电缆的微处理机自动检测
电缆微处理机自动检测系统采用“点”式测试方式.即把线路的每个接点作
为检测的基本单元。

通过检查每两点间的信号量因果关系，来判断正常与故障。

这种方法通用性好。

当产品线路更改而不涉及接头更改日寸，只需更改软件。

飞机畫眞和电子组屋中以检测线路为主要内容。

根据不同的检测对象，自动
检测设备通过接口对被测对象施加不同的检测信号,被测产品由它们的固有线路
构成，形成一个响应的数字或模拟信号回路。

计算机通过采样接口收集响应的信号.通过软件分析判断正确或故障。

检测软件主要包括检测程序和检测表。

检测
程序具有通用性。

检测表对每个电子部件是专用的。

3飞机差分信号电缆检测技术的应用现状
电缆制造中由于人的因素及环境对人的影响，时有偶然错误发生。

差错的发
生有偶然性，但在人工制造时又有其必然性。

因此，必须在电缆装机前进行检测，以彻底排除故障。

电缆的质量直接影响到飞机器飞行任务的完成,甚至飞行安全,
因而国内外的飞机制造企业都对电缆的检测极为重视,有些企业甚至设立专门的
电缆制造单位来进行电缆的专业制造和检测，并采取种种技术手段来尽可能保证
电缆的制造质量。

在国内，限于资金和技术，目前大部分飞机企业的电缆检测手
段都比较落后,大多采用万用表、兆欧表或指示灯等手段,按装配指令的要求,用
手工对单一系统的每根导线逐根、逐点搭接的方式来判断每条连接线的通断和绝
缘情况，极易受人为差错等因素的影响，不但可靠性差，而且效率极低。

部分企
业采用了半自动化电缆检测装置，但其应用范围和技术水平等方面仍落后于世界
先进水平。

与之相对应的是，国际的知名飞机制造企业，均已实现了电缆的半自
动到自动的数字化制造和检测,并达到了较高的应用水平。

4先进的电缆检测技术应用的必要性
目前的电缆制作及检测在总装车间完成。

地面导线组完成电缆制作之后先进
行导通检测，然后由特设组装机敷设之后进行机上导通及对地绝缘检测。

目前，
我公司所使用的检测方法是手工检测方法。

以某型机为例,电缆地面导通需要2
天，装机后的机上导通、绝缘检査则需要5天。

在飞机进行批量生产时，由于电
缆批量大、数量多、时间长,人员易疲劳,检测时间长,易出现错、漏检，尤其对
屏蔽短路、压接、焊接质量等的检测不够彻底，检测效率极低。

通过对总装试飞
通电过程中的故障分析以及不完全统计，电缆错接、短路之类的问题比较多，约
占90%以上。

如果能够在电缆进行导通、绝缘时就可以测量岀电缆的阻值和压降
等参数、测量电压值和电流值，将极大的方便线路的压降测量的计算以及提高线
路压降的合格率。

目前，我公司处于各机种并行作业以及批量生产的过程中,为
了提高劳动生产率以及电缆检测的可靠性，势必需要提高检测手段和检测效率,
这对于提高产品质量、减少研制与生产周期意义重大。

测试系统对所检测线路逐点扫描,对扫描结果进行严格的工艺筛选和补充筛选，及时发现和剔除接触不良（断路、瞬断），绝缘不良（短路）及装配错误等不合格失效产品。

应用程序控制检测技术的弊端是前期投入资金大，需要进行硬件装备、软件系统的购置。

在逐步完善应用之后，可以精确测试飞机电缆的导通电阻、导通电流，精确的定量分析电缆的整体连接状况;通过在不同电压下精确测量线缆中对地、线间的泄露电流，来精确分析机上系统电缆的绝缘状况,降低人为因素的影响，提高生产效率。

5程序控制检测技术的应用前景
进行电缆程序控制检测所需要的设备以及工装是带有测试软件的电缆检测台以及连接电缆检测台与被测电缆的转接电缆。

程序控制电缆检测的实现需要逐步来完成。

可以先通过地面盘箱件的电缆检测试验,然后在现有机型的单一系统进行试验,最终在新型飞机上对全机特设系统电缆进行集成检测。

并逐步在各型号飞机生产中推广使用。

程序控制电缆检测的实现步骤：
(1)根据电缆线束图，建立线束连接器数据库。

(2)建立测点地址与线束插针地址对应表，并依据对应表内容制作测试所需要的转接电缆（工装）〔重要步骤〕。

(3)编写测试程序确认所有硬件（工装）与软件（测试程序）设计，修正所有的错误。

(4)编制配套的测试工艺文件。

(5)进行测试后,储存线束的测试历史资料。

使用单位在具备主要的测试硬件和软件的基础下，制作飞机上各系统转接电缆工装以及线束连接器的数据库。

结论
现阶段，飞机差分信号电缆的制造技术在飞速发展,测试技术的数字化、自动化、综合化的发展也是大势所趋,我们要在落后的基础工业上跟得上潮流，需
要熟悉消化先进的技术,在充分了解使用单位的实际情况下选择适应使用单位发
展应用的技术,在切实提高劳动生产率的同时，实现电缆制造、检测水平的飞跃。

参考文献
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