（昌河飞机工业集团公司江西景德镇333000）
摘要：直升机旋翼转速传感器安装在传动系统的主减速器上，旋翼转速传感器感应与其对应的齿轮转速，为旋翼转速提供输出信号。旋翼转速传感器一般的故障有旋翼转速跳变、低转速信号不稳定、飞行时误报旋翼转速低等，通过对旋翼转速传感器故障的分析解决，为工程技术人员在后续的现场故障排除提供一点思路。
关键词：旋翼转速传感器故障分析
旋翼转速传感器和飞机的旋翼音轮进行配合工作，当音轮旋转时，音轮轮齿靠近极靴，磁阻减小，轮齿偏离极靴，磁阻增大，使产品内部磁通量呈周期性变化，线圈组件产生感应电动势，输出电信号。感应电动势的幅值随着音轮轮齿通过极靴的频率变化而变化，即：音轮的转速越高，音轮轮齿通过极靴的频率越高，感应电动势的频率也越高，感应电动势的幅值在一定范围内也越高，传感器输出的电压也越高。反之，传感器输出的电压越低。旋翼转速监控信号器/变换器接受旋翼转速传感器输出的频率电压信号，并将此频率电压信号进行整形滤波后，通过F/V转换电路进行变换，输出直流电压信号。
产品结构示意图：
旋翼转速传感器主要由极靴、线圈组件、壳体、磁钢、橡胶圈、引出导线和插座等组成。
1故障树
旋翼转速跳变、低转速信号不稳定、飞行时误报旋翼转速低如下图所示。
2针对故障树的分析
以下根据故障树的分析方法，对每个底事件进行逐项排查，基于可能的原因，并展开相应工作和分析。
2.1传感器焊接质量问题分析
从产品故障统计情况看：发现产品存在5针和6针无电信号输出故障。当传感器出现焊接质量问题时，其内部会出现是通非通或开路状态，使传感器输出的电信号处于不稳定或无信号输出状态，变换器采集的电信号也处于不稳定或无信号采集状态，综合显示器显示为旋翼转速不稳定（偏低或偏高）或转速无指示等故障。
2.2传感器插针变形问题分析
从产品故障统计情况看，有2件产品复核故障时，发现插针（5针、6针）存在变形问题，分析为产品在安装、维护过程，插座发生非正常受力变形所致。当插针（5针、6针）发生非正常受力变形时，插座插针和插头插销间不能进行有效连接，其导通质量处于不稳定状态，使传感器输出的电信号处于传递不稳定状态。综合显示器显示为旋翼转速不稳定（偏低或偏高）或转速无指示等故障。
2.3变换器特性偏高问题分析
传感器输出的电信号通过变换器进行F/V转换后输出与转速相对应的直流电压给NAMP，NAMP处理后再提供给综合显示器显示当前飞机旋翼转速值。产品在装调时，部分产品存在输出特性偏高，旋翼转速值偏大（2~3）r/min等情况，这样会凸显旋翼转速跳变故障，虽然该事件不是引起旋翼转速跳变故障的原因，但会将旋翼转速跳变范围扩大。
2.4变换器信号处理问题分析
变换器内部电路为纯模拟电路，没有软件，电路中器件出现故障导致产品输出电压降低时，产品故障会一直存在，不会因工作一段时间后又自动恢复正常等情况。因此变换器信号处理问题这一底事件可以排除。
2.5变换器抗干扰问题分析
在研制、试飞过程中发现变换器在通电未开车时，有（4-6）r/min的转速显示，在开车和飞行过程中未发现异常。如果是机上其它干扰源造成旋翼转速值跳动，则故障现象会经常出现，并且不会自动消失。因此，变换器抗干扰问题这一底事件可以排除。
2.6接插件连接问题分析
当产品在工作环境（振动）和尾附件及电缆的共同作用下，不排除个别产品在试用期间出现松动情况，使接插件的导通质量下降，其内部电阻发生变化，使产品输出的电信号传递不稳定，变换器采集的电信号也处于不稳定，综合显示器显示为旋翼转速不稳定（偏低或偏高）或转速无指示等故障。
2.7线路接触问题分析
机上出现“旋翼转速跳变、低转速信号不稳定和飞行时误报旋翼转速低”等故障时，地面维护人员需将传感器的接插件进行松脱，并换上新传感器，再重新拧紧产品接插件。传感器经过地面开车，飞行及后续长期使用，均未出现上述故障，表明机上线路连接正常。因此，线路接触问题这一底事件可以排除。
2.8传感器安装间隙匹配问题分析
2.8.1、传感器安装间隙要求（1-1.5）mm。通过现场测量，产品安装间隙满足技术规定要求。
2.8.2、传感器安装松动分析：经咨询机务人员，产品涂抹的红色漆没有破损、脱落的情况，产品安装紧固，未出现松动情况。
因此传感器安装间隙匹配问题这一底事件可以排除。
2.9传感器与变换器匹配问题排查
变换器设计的最低输入门限电压（Vp-p），通过实验验证确认为600mV（注：旋翼转速为10%）当传感器输出的电压幅值（Vp-p）大于600mV时，变换器就可以正常工作。通过机上测量，传感器在旋翼转速为10%时，其输出信号送到变换器输入端的电压值为2.2Vp-p（技术规定为：1.5Vp-p）,实测值远大于设计的最低门限值。当旋翼达到100%时，其输出信号送到变换器输入端的电压值为14V。因此传感器与变换器匹配问题这一底事件可以排除。
3结论
本文根据故障树的分析方法，对某型直升机旋翼转速传感器故障率高的问题进行逐一分析排除，并给出了最终的故障定位。传感器焊接质量问题、传感器插针变形问题、变换器特性偏高问题、接插件连接问题都会造成旋翼转速跳变、低转速信号不稳定、飞行时误报旋翼转速低。对一般的故障处理，故障树的分析方法流程清晰，故障定位准确，对于提高现场问题故障分析与处理的工作效率具有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]徐光卫,宋春华.磁电式转速传感器的优化设计.传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)，2013（02），93-95.
[2]郑哲,刘纪苟.齿轮转速传感器测量模型研究.电子测量技术，2013（06）.