姜露 李玉柱
石家庄海山实业发展总公司/空装驻石家庄地区军事代表室
摘要：针对某型教练机三轴加速度计轴向输出飞参判读异常故障，从产品原理角度分析，排除了故障。
关键词：轴向；纹波
0 引言
该型三轴加速度计是某型教练机配装的产品，用于感受飞机轴向、侧向和法向的加速度信号，输出飞机加速度成比例的直流电压信号，供飞参系统采集。
1 故障描述及初步分析
外场在判读某教练机试飞后数据时反馈“轴向加速度曲线存在纵向摆动量超出允许误差要求”。内场对GJ-23三轴加速度计的轴向加速度输出进行了检查，产品轴向输出电压符合工艺要求。结合飞参判读的曲线，纵向摆动均围绕着当前的实际轴向加速度值，据此判断，轴向加速度的直流输出电压正常也属合理，分析偏摆与夹杂在直流输出中的交流分量有关，于是用示波器分别在轴向、法向、侧向加速度输出端进行了监测。与法向和侧向加速度输出相比，轴向加速度输出中夹杂着幅度保持不变的异常纹波电压（如图1所示）；而法向和侧向加速度输出中也夹杂有纹波电压，但其幅度是实时变化的，纹波的变化包络呈波浪型（如图2所示）。从图1和图2的差异可以判断，故障复现，图1所示的恒定存在的交流纹波即为产生飞参判读曲线中轴向加速度纵向摆动量的原因。
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2 故障的排除定位
轴向加速度输出电压自解调放大电路输出，原理图如图3所示，自解调放大板加速度输出端向内，按图3的监测点逐级监测其纹波电压。
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图3 解调放大电路
A点即图1异常纹波电压的监测点，在B、C点监测时，可见幅度与A点相当的异常纹波，因前后级电路通过R31电阻相连，故无法断定异常纹波来自前级还是后级，为了消除两级之间的相互影响，拆除了级间耦合电阻R31，断开两级的连接，此时对比监测D、C两点的纹波电压，C点较D点有明显的改善，且C点纹波较之前监测值明显减小，基本与侧向和法向电路一致，证明C17电容滤波作用有效，前级电路并无问题。初步定位故障原因于后级。因拆除R31后，后级无输入信号，无法进行纹波的监测，于是恢复电阻R31，再次监测A、B两点纹波电压，异常纹波消失，A点纹波电压恢复正常，与侧向和法向电路一致。
综上，可以确定异常纹波的消失与R31的拆除和焊接操作相关，且从图3中后级电路组成分析，该电路本身也并无可以产生交流干扰的条件，可以排除后级电路故障的可能。
再从图3电路分析，C17为其中唯一的滤波元件，且其与R31的电路相邻，由于金属印制线良好的导热性，R31的拆除和焊接必然会对C17的焊点造成影响。故可以断定叠加在轴向加速度输出中的异常纹波与C17滤波电容的焊接缺陷有关，焊接缺陷的存在使C17电容滤波失效，而在进行R31的拆除和恢复焊接时无意中修复了该缺陷，所以异常纹波电压消失。
3 机理分析
1.GJ-23三轴加速度计工作原理
GJ-23三轴加速度计由电源板、加速度计组及解调放大板组成。电源板为加速度计组提供激磁电压，为解调放大板提供±15 V直流供电电压。加速度计组感受载体的线加速度并输出相应的交流信号，由解调放大板进行解调放大，输出与加速度成正比的直流电压信号。三向加速度分别有自己的解调放大电路，电路组成相同，相互独立，电路原理图如图3所示。
2.原因分析
如图3，该电路中电容C17的作用是对直流输出电压进行滤波，以滤除一部分交流干扰，结合C点在R31拆除前后的纹波电压减小的情况和R31拆除后C点纹波明显小于B点的情况，加上C17与R31电路邻近，R31拆除、焊接时，由于印制线的导热性，一定会对C17的焊点造成影响，可以确定故障原因为C17电容虚接导致其滤波作用无法实现，从而使直流输出电压中叠加有较大幅度的交流纹波，导致飞参判读异常。
4.结论
解调放大板C17滤波电容虚焊，C17滤波作用无法实现，使轴向加速度输出电压中叠加有较大幅度的交流纹波，导致飞参判读异常。
参考文献
X型三轴加速度计技术说明书 一四一厂