1. 引言
某型发射架是武器系统的重要设备,发射架电气回路是否正常,将直接关系到发射是否能够成功,为此,平时维护中要经常对发射架的工作情况进行检测,使发射架能够处于良好的工作状态。目前,这些发射架的工作状态如何,是通过与实装武器系统连接加电进行检测,排出故障设备较为麻烦。
在替换武器发射架时,需要多人同时作业,卸、装和加电检测到找到故障设备,约需要十几分钟,这样不仅工作强度大,而且检测所需时间长,不能适应战时对武器发射架检测与故障快速定位的要求。按本方案研制的发射架检测仪,解决了在脱离载机平台及武器控制系统情况下,独立对发射架进行电气回路检测,不受场地、环境限制,检测一个发射架所需时间大大缩短,并可定位故障通路,有效提高了检测效率。
2. 用途、组成与功能
2.1. 用途
主要用于部队军械人员对某型发射架的电气回路进行检测,并显示被测回路工作状态和定位故障回路。
2.2. 组成
主要由壳体、充电电池、充电器、电源变换模块、按键开关、显示控制电路板、电缆、电缆连接器和短路器等组成。
检测仪电路组成框图如图1所示。
2.3. 功能
1) 自检;
2) 在脱机情况下检测发射架电气回路状态;
3) 定位故障回路;
4) 检测电气通路断路、触点粘连和短路。
3. 结构与电路设计
3.1. 结构设计
设计要求:便携、手持、简单、直观。

Figure 1. Block diagram of the detector circuit
图1. 检测仪电路组成框图
检测仪面板上能够显示全部检测信息和进行模式设置,有14个通路显示和三个工作模式转换按键,发射架工作状态由指示灯的亮灭进行显示。
将所有部件、单片机接口[1] 部件集中设计在一个手持壳体内,壳体内安装一块可充电电池,电路板固定在壳体内,面板安装有通路指示灯,并安装有弹位选择开关,充电插座,电源开关等。
3.2. 电路设计
3.2.1. 电路组成
电路由电源模块、控制电路模块和显示模块组成。检测仪内部安装有充电电池,经DC/DC变换后给发射架内部电子设备供电。
检测仪弹位选择框图如图2所示。
检测仪控制电路图如图3所示。
3.2.2. 电路工作过程
检测仪电路控制核心由单片机系统构成,发射架输入信号和检测结果显示均由单片机完成。
专用测试电缆与检测仪和发射架输入信号插座连接,发射架相应插座上安装短路器。短按面板上的弹位选择键进行测试弹位选择,各通路指示灯指示发射架各电气通路工作状态。
1) 自检
自检是发射架检测仪自身工作状态的检测,主要检测控制系统工作是否正常,检测仪面板通路指示灯是否正常,专用检测电缆是否完好。
检测仪在检测发射架前要进行自检,将自检短路器接检测电缆的一端,检测电缆的另一端接检测仪检测插座。
单片机控制T1工作:单片机的P3.0输出低电平(P3.0 = 0),T1的7和8接通,T1-8接DC/DC模块T11的输出为直流+26 V,该直流电压通过电阻(R1~R9,R21)加到指示灯(L1~L9及L14)一端,此时通过自检短路器使L1~L9及L14指示灯回路导通,指示灯L1~L9及L14点亮,说明各检测电气回路及检测电缆各回路是正常的。
单片机控制T7工作:单片机的P3.3输出低电平(P3.3 = 0),T7的7和8接通,T7-8脚接+26 V,此

Figure 2. Diagram of weapon selection in the detector
图2. 检测仪弹位选择框图

Figure 3. Detector control circuit diagram
图3. 检测仪控制电路图
时,+26 V直流电压通过二极管(D9~D12)和电阻(R10~R13)加到发光二极管(L10~L13)的正端,弹位发光二极管L10~L13的各负端通过检测电缆、自检短路器与二极管(D1~D4)的正端分别相连,二极管(D1~D4)的负端相连后与T6的5端连接,T6工作(P1.3 = 0)时,T6的5和6导通并与地线接通,弹位指示灯点亮(发光二极管L10~L13亮),说明测试电路弹位通路正常。

Figure 4. Flow chart of the main program and interrupt program
图4. 主程序及中断程序流程图
2) 停止
停止是发射架检测仪退出检测状态进入待机工作状态,在自检工作状态和弹位选择状态时,按动停止键发射架检测仪可进入待机工作状态。
在自检或工作状态(弹位选择)时,按动“停止”按键,这时T1~T7的输出断开(P1.3~P1.7、P3.0、P3.3输出高电平),系统退出自检或工作状态。在停止状态下,按动“自检”或“弹位选择”键即可进入相应工作状态。
3) 弹位选择
弹位选择是用于控制转换被检测弹位,每个发射架有多个弹位,通过按动弹位选择按键可分别顺序选择被检测弹位是否正常,每按动一次弹位选择键,即可转到下一弹位检测。当按动弹位选择键时间大于1秒时,弹位选择进入自动弹位选择变化工作状态。
检测发射架时,检测仪测试电缆的一端与发射架信号输入/输出插座连接,测试电缆的另一端连接检测仪。
按动检测仪面板“弹位选择”按键小于1秒时,单片机使T1输出脚7和8接通(P3.0 = 0),T7输出7和8断开(P3.3 = 1),T6输出端5和6断开(P1.3 = 1),进入发射架检测工作状态,每按动一次“弹位选择”键,单片机的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7脚轮流变为低电平信号,改变弹位选择电压,此时,观察面板弹位指示灯及点火等通路指示灯亮灭,以判断相应通路是否正常。弹位指示灯亮时,各通路指示灯应亮,弹位指示灯不亮时,各通路指示灯应不亮,即弹位通路指示灯和各通路指示灯同步闪亮,这时发射架各通路是正常的,没有通路故障。若某一路指示灯不亮,说明此通路没有接通,有断路故障。
当弹位指示灯不亮时,各通路指示灯应熄灭,若某一路指示灯亮,说明发射架内部电气通路中的继电器触点没有正常断开,继电器触点处于粘连接通状态,即发射架通路继电器触点粘连故障。
当弹位指示灯不亮时,各通路指示灯应熄灭,若某几路指示灯同时亮,说明发射架内部电气通路中继电器触点未断开或有短路故障;弹位指示灯亮时,各通路指示灯应亮,即弹位通路指示灯应与各通路指示灯同步闪亮,若某几路指示灯不亮,说明这些通路没有接通,有断路故障。
4. 软件程序设计
检测仪所用单片机为AT89C2051 [2] -[5] ,通过输入/输出接口电路完成发射架电气通路检测任务,采用汇编语言编程。
程序流程图如图4所示。
5. 结束语
本方案设计重点解决脱离载机武器系统独立检测发射架难点问题,按此方案设计的样机,对实装发射架进行了检测验证,实践表明:用该检测仪可在脱离武器系统平台情况下,快速独立检测发射架的工作状态,有效提高检测发射架的效率,降低检测成本,具有较高的使用价值。