大氣機高度輸出接口電路的設計

摘要：為完成俄制大氣機與國產航管應答機的交連，設計了由單片機、A／D轉換器、電平轉換電路、驅動電路、隔離電路和電源等電路組成的俄制大氣機高度輸出接口板電路。采取數據校準和抗干擾技術，簡化硬件電路，提高高度數據轉換精度和系統的抗干擾能力。實驗表明，該接口電路實現了高度數據的數字化，能夠將俄制大氣機輸出的模擬高度電平信號轉換成滿足國產航空應答機要求的數字編碼信號。
關鍵詞：大氣機；航管應答機；接口電路；設計

我國早期飛機上裝備的電子設備大多為俄制產品。由于這些產品定型早，一般采用模擬電路，具有體積大、成本高、智能化低等明顯缺點。為提高飛機性能，需對部分設備進行國產化。在某型飛機的改裝中，需用國產航管應答機替換原機俄制航管應答機，與航管應答機交連的大氣數據計算機(簡稱大氣機)仍沿用原俄制產品。原機俄制大氣機的氣壓高度輸出接口為模擬信號，而要換裝的國產新一代航管應答機，其高度輸入接口已經數字化。為此，設計了，一種高度接口板，完成了俄制大氣機與國產航管應答機的交連。

1 應答機高度信號輸入要求
換裝的國產新一代航管應答機為A／C模式，高度輸入要求為串行輸入數字信號，接口電氣性能采用RS 422規范，數據格式符合國際民航組織的相關規定，高度內容由10位格雷碼構成，單位為英尺，范圍為：-1000～62700英尺(-304～19111m)，按100英尺的高度增量進行編碼。

2 大氣機高度輸出信號形式
大氣機是根據大氣壓強隨著高度增加而下降的原理測量飛機高度的。俄制大氣機的高度輸出為模擬電壓信號，其輸出接口電路等效為一個電位器，由兩個固定電阻R1，R2和一個電位器R3組成，組成原理如圖1所示。可調電位器的滑動觸點與氣壓膜盒相連，當氣壓變化時，膜盒帶動觸點滑動，將氣壓的變化轉換為電阻的變化。

圖1中，1端為公共端，一般接地；2端為電壓輸入端；3端為高度電壓輸出端。大氣機輸出的高度電壓Uout為：
Uout=UinW (1)
式中：Uin為輸入電壓；W為電位器阻值變化相對值，其表達式為：

由于固定電阻R1，R2的存在，W的取值范圍為：10≤W≤90。