系统工程电连接器防错新方法

　　前言

　　电连接器是电子产品进行电气连接的主要手段。根据实际使用需要，已有形式各异的电连接器就单个电连接器的接插可靠和防止错插等问题，各生产厂家竞相投入研究但很少有人注意研究系统（或分系统，或整机)内电连接器整体的接插可靠性问题，而恰恰是这些容易被忽视的电连接器，如果在接插中存在任何不能被检测的故障状态，就会直接影响系统的正常运行。航天领域是高风险产业，其质量保证手段和安全措施一直是十分严格的但由于电连接器接插不可靠、错插、交叉插?漏插和盈插导致试验不成功，甚至烧毁仪器的情况仍时有发生，经验教训甚多，凡是搞系统工程的人，对此都深有体会。

　　运载火箭是一项庞大的多学科综合性系统工程。外测安全系统是其中的一个分系统，其主要任务是:实时跟踪>测量火箭的轨道参数外测安全系统控制台是当火箭在阵地上进行动态模拟测试和实际发射时，本系统的测量控制中心。它通过电缆网对箭上、地面几十台(套)仪器设备实施远控，进行参数测量;同时还要完成本系统与其他分系统之间协同动作和数据共享。因此控制台内部与外部，仪器设备的内部和外部使用了大量的电连接器针对长期困扰电子产品可靠性的电连接器连接错误这个安全性问题，在新一代外测安全系统控制台的设计中，我们创立了完善的电连接器防错新方法。通过设计，实现检测诊断简便迅速、准确经实际使用证明，系统可靠性和安全性明显提高

　　二、基本概念及方案介绍

　　接插不可靠:指的是电连接器接插不到位，从而造成电气连接不良。

　　错插:指的是不同型号电连接器针头(座)和孔座（头)之间，同型号电连接器的针头和针座之间，同型号电连接器的孔头和孔座之间错误地连接在一起

　　交叉插:指的是系统内有若干同型号电

　　连接器，没有按要求对号连接

　　漏插:指系统在某个技术状态下应该连接的电连接器没有连接。

　　盈插:指系统在某个技术状态下不应该连接的电连接器却连接了。

　　电连接器防错新方法要求系统设计时对每个电连接器留有一定的冗余点作为新方法的检测区域每种电连接器都有其电气连接最薄弱的环节，将检测区域设置在该电连接器连接最薄弱的环节，且以薄弱环节接插可靠来表征该电连接器的接插正确。

　　新方法统一规定每一种电连接器检测区域所在的位置独立的检测电路将和原电路严格分开，由于检测电路用电也是独立的，所以避免了因检测带来的附加干扰

　　以控制台为例，首先根据控制台内部单元、电缆、线扎所用电连接器以及控制台外部电缆网、仪器设备所用电连接器的实际情况，按工作状态分类，由控制台的检测中心向外辐射出若干根检测线每根检测线采用一笔划的方法或串接、或缝纫），串接起若干个电连接器。若干根检测线就将本系统内所用的电连接器全部连接起来，一笔划串接示意如图1所示

　　如图1所示，只需用一根检测线穿梭于控制台内各单元内线扎和台内、台外电缆中，就将所需检测的电连接器都串接起来检测线一端作为检测点，另一端定义为特征点特征点性质的设置应和检测方法一起考虑，以检测方便为原财例如，控制台是以地电位为特征点。控制台在给系统加电前发出自检命令，即送出5V电池电压，加于排电阻的公共端，排电阻的引脚分别接检测点和检测电路每一条一笔划导线串接起一串电连接器，最后接于特征点检测电路检测到各被检测点都是零电平，则说明所有的电连接器接插正确，一旦检测到某一被检测点是高电平，则说明该串内的电连接器接插有误，并可以根据指示迅速查到故障部位控制台电连接器检测电路如图2所示

　　1'实施原则及考虑

　　1.编码

　　对于使用多个同型号电连接器，但功能不同的整机(单元）的情况，为防止交叉插则采用电连接器编码的方法同型号电连接器的数量N决定了检测区域的宽度m(预留冗余接

　　点数），N起码应等于m个元素每次取r‘个元素的组合

　　例如，控制台内印制插板箱中装有十块使用同型号印制插板头而功能各异的电路板，由公式可得，m=5为了防止错插、漏插，在每块电路板上按表中编码要求连接这些点，在印制插板箱内的线扎中用一根检测线连通每块电路插板的检测点。编码方法示意如图3

　　由图3可见，若任何一块电路板接插不可靠，任何一块电路板错插、交叉插，一笔划都无法连通，这样通过检测便能即时发现问题。

　　2.交流电源的检测

　　交流220V电源接插是否良好是十分重要的采用光电耦合器初级通过高阻值电阻接至电源的方法当交流电源相线和零线接触良好时，通过检测次级的导通情况就可以知道交流电源插头座连接是否正确，接触是否可靠，交流220V电源接插检测电路见图

　　为了防止误操作造成损失，我们将电连接器接插正确作为系统加电的首要条件，以保证系统安全利用此特性也可以为系统设置密钥，以防人为破坏。原则上讲，系统内任意两块印制插板有意交叉插就可作为密钽控制台是采用专用密钥插头，经缝纫联线，构成系统密钥。

　　四、结束语

　　电连接器防错新方法的设计思想基于防患未然。它使得操作人员在系统尚未加电时，通过检测一目了然地知道目前系统内电连接器的接插情况，及时准确地确定系统及设备的工作状态，有效地消除隐患，这是该新方法最显著的优点。

　　电连接器防错新方法适用于大到火箭系统，小到一台整机该方法简明易学，花费少，功能强，提高了系统的可靠性、安全性，应用前景十分广阔。