系統(tǒng)工程電連接器防錯(cuò)新方法論文

　　前言

　　電連接器是電子產(chǎn)品進(jìn)行電氣連接的主要手段。根據(jù)實(shí)際使用需要，已有形式各異的電連接器就單個(gè)電連接器的接插可靠和防止錯(cuò)插等問題，各生產(chǎn)廠家競相投入研究但很少有人注意研究系統(tǒng)（或分系統(tǒng)，或整機(jī))內(nèi)電連接器整體的接插可靠性問題，而恰恰是這些容易被忽視的電連接器，如果在接插中存在任何不能被檢測的故障狀態(tài)，就會(huì)直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。航天領(lǐng)域是高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)，其質(zhì)量保證手段和安全措施一直是十分嚴(yán)格的但由于電連接器接插不可靠、錯(cuò)插、交叉插?漏插和盈插導(dǎo)致試驗(yàn)不成功，甚至燒毀儀器的情況仍時(shí)有發(fā)生，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)甚多，凡是搞系統(tǒng)工程的人，對(duì)此都深有體會(huì)。

　　一、運(yùn)載火箭是一項(xiàng)龐大的多學(xué)科綜合性系統(tǒng)工程。

　　外測安全系統(tǒng)是其中的一個(gè)分系統(tǒng)，其主要任務(wù)是:實(shí)時(shí)跟蹤>測量火箭的軌道參數(shù)外測安全系統(tǒng)控制臺(tái)是當(dāng)火箭在陣地上進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬測試和實(shí)際發(fā)射時(shí)，本系統(tǒng)的測量控制中心。它通過電纜網(wǎng)對(duì)箭上、地面幾十臺(tái)(套)儀器設(shè)備實(shí)施遠(yuǎn)控，進(jìn)行參數(shù)測量;同時(shí)還要完成本系統(tǒng)與其他分系統(tǒng)之間協(xié)同動(dòng)作和數(shù)據(jù)共享。因此控制臺(tái)內(nèi)部與外部，儀器設(shè)備的內(nèi)部和外部使用了大量的電連接器針對(duì)長期困擾電子產(chǎn)品可靠性的電連接器連接錯(cuò)誤這個(gè)安全性問題，在新一代外測安全系統(tǒng)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)中，我們創(chuàng)立了完善的電連接器防錯(cuò)新方法。通過設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)檢測診斷簡便迅速、準(zhǔn)確經(jīng)實(shí)際使用證明，系統(tǒng)可靠性和安全性明顯提高

　　二、基本概念及方案介紹

　　接插不可靠:指的是電連接器接插不到位，從而造成電氣連接不良。

　　錯(cuò)插:指的是不同型號(hào)電連接器針頭(座)和孔座（頭)之間，同型號(hào)電連接器的針頭和針座之間，同型號(hào)電連接器的孔頭和孔座之間錯(cuò)誤地連接在一起

　　交叉插:指的是系統(tǒng)內(nèi)有若干同型號(hào)電

　　連接器，沒有按要求對(duì)號(hào)連接

　　漏插:指系統(tǒng)在某個(gè)技術(shù)狀態(tài)下應(yīng)該連接的電連接器沒有連接。

　　盈插:指系統(tǒng)在某個(gè)技術(shù)狀態(tài)下不應(yīng)該連接的電連接器卻連接了。

　　電連接器防錯(cuò)新方法要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)每個(gè)電連接器留有一定的冗余點(diǎn)作為新方法的檢測區(qū)域每種電連接器都有其電氣連接最薄弱的環(huán)節(jié)，將檢測區(qū)域設(shè)置在該電連接器連接最薄弱的環(huán)節(jié)，且以薄弱環(huán)節(jié)接插可靠來表征該電連接器的接插正確。

　　三、新方法統(tǒng)一規(guī)定每一種電連接器檢測區(qū)域所在的位置獨(dú)立的檢測電路將和原電路嚴(yán)格分開，由于檢測電路用電也是獨(dú)立的，所以避免了因檢測帶來的附加干擾

　　以控制臺(tái)為例，首先根據(jù)控制臺(tái)內(nèi)部單元、電纜、線扎所用電連接器以及控制臺(tái)外部電纜網(wǎng)、儀器設(shè)備所用電連接器的實(shí)際情況，按工作狀態(tài)分類，由控制臺(tái)的檢測中心向外輻射出若干根檢測線每根檢測線采用一筆劃的方法或串接、或縫紉），串接起若干個(gè)電連接器。若干根檢測線就將本系統(tǒng)內(nèi)所用的電連接器全部連接起來，一筆劃串接示意如圖1所示

　　如圖1所示，只需用一根檢測線穿梭于控制臺(tái)內(nèi)各單元內(nèi)線扎和臺(tái)內(nèi)、臺(tái)外電纜中，就將所需檢測的電連接器都串接起來檢測線一端作為檢測點(diǎn)，另一端定義為特征點(diǎn)特征點(diǎn)性質(zhì)的設(shè)置應(yīng)和檢測方法一起考慮，以檢測方便為原財(cái)例如，控制臺(tái)是以地電位為特征點(diǎn)�？刂婆_(tái)在給系統(tǒng)加電前發(fā)出自檢命令，即送出5V電池電壓，加于排電阻的公共端，排電阻的引腳分別接檢測點(diǎn)和檢測電路每一條一筆劃導(dǎo)線串接起一串電連接器，最后接于特征點(diǎn)檢測電路檢測到各被檢測點(diǎn)都是零電平，則說明所有的電連接器接插正確，一旦檢測到某一被檢測點(diǎn)是高電平，則說明該串內(nèi)的電連接器接插有誤，并可以根據(jù)指示迅速查到故障部位控制臺(tái)電連接器檢測電路如圖2所示

　　1'實(shí)施原則及考慮

　　1.編碼

　　對(duì)于使用多個(gè)同型號(hào)電連接器，但功能不同的'整機(jī)(單元）的情況，為防止交叉插則采用電連接器編碼的方法同型號(hào)電連接器的數(shù)量N決定了檢測區(qū)域的寬度m(預(yù)留冗余接

　　點(diǎn)數(shù)），N起碼應(yīng)等于m個(gè)元素每次取r‘個(gè)元素的組合

　　例如，控制臺(tái)內(nèi)印制插板箱中裝有十塊使用同型號(hào)印制插板頭而功能各異的電路板，由公式可得，m=5為了防止錯(cuò)插、漏插，在每塊電路板上按表中編碼要求連接這些點(diǎn)，在印制插板箱內(nèi)的線扎中用一根檢測線連通每塊電路插板的檢測點(diǎn)。編碼方法示意如圖3

　　由圖3可見，若任何一塊電路板接插不可靠，任何一塊電路板錯(cuò)插、交叉插，一筆劃都無法連通，這樣通過檢測便能即時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

　　2.交流電源的檢測

　　交流220V電源接插是否良好是十分重要的采用光電耦合器初級(jí)通過高阻值電阻接至電源的方法當(dāng)交流電源相線和零線接觸良好時(shí)，通過檢測次級(jí)的導(dǎo)通情況就可以知道交流電源插頭座連接是否正確，接觸是否可靠，交流220V電源接插檢測電路見圖

　　為了防止誤操作造成損失，我們將電連接器接插正確作為系統(tǒng)加電的首要條件，以保證系統(tǒng)安全利用此特性也可以為系統(tǒng)設(shè)置密鑰，以防人為破壞。原則上講，系統(tǒng)內(nèi)任意兩塊印制插板有意交叉插就可作為密鉭控制臺(tái)是采用專用密鑰插頭，經(jīng)縫紉聯(lián)線，構(gòu)成系統(tǒng)密鑰。

　　四、結(jié)束語

　　電連接器防錯(cuò)新方法的設(shè)計(jì)思想基于防患未然。它使得操作人員在系統(tǒng)尚未加電時(shí)，通過檢測一目了然地知道目前系統(tǒng)內(nèi)電連接器的接插情況，及時(shí)準(zhǔn)確地確定系統(tǒng)及設(shè)備的工作狀態(tài)，有效地消除隱患，這是該新方法最顯著的優(yōu)點(diǎn)。

　　電連接器防錯(cuò)新方法適用于大到火箭系統(tǒng)，小到一臺(tái)整機(jī)該方法簡明易學(xué)，花費(fèi)少，功能強(qiáng)，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性，應(yīng)用前景十分廣闊。

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