ZT：拆解霍尼韦尔IVA-81D二代TCAS指示器
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TCAS简介TCAS，全称为Traffic collision avoidance system，即空中防撞系统。安装了这套系统的飞机，可在飞行过程中检测周围的其他飞机。当飞机间距离过近时，及时发出警告，并给出飞行提示，如爬升/下降等，从而避免空中相撞的发生。现在的民航飞机普遍安装了TCAS系统，一定程度上提升了飞行的安全性。
对空中防撞系统的研究在上世纪50年代就开始了，但真正实用的一代TCAS系统直到80年代才投入商用。一代TCAS系统可以给出飞机周围约40英里(64km)范围内的交通情况(TA, traffic advisory)，但并不能给出飞行指导意见。二代TCAS系统在一代的基础上增加了飞行建议功能(RA, resolution advisory)，当检测到附近飞机后，可给出爬升，下降，减速，保持爬升速度等飞行指导意见，代替飞行员做出决定，避免碰撞发生。目前主流飞机装配的均为二代TCAS系统，虽然后面又有三代/四代系统的开发尝试，但由于种种局限，并没有投入实用。
http://wx1.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghkrxmlphrj218g0trgyy.jpg未连接TCAS计算机的显示器，显示RA FAIL，无法给出飞行建议
TCAS系统是相对比较复杂的航电系统，包含了应答机，通讯天线，处理计算机，显示器等。工作时，本机的TCAS计算机通过天线发出问询信号，周围的飞机收到信号后，通过应答机返回各自的高度等信息。本地计算机再通过应答时间，信号角度等信息计算出对方与自身的相对位置，并给出提示。本次拆解的，只是TCAS的显示部分。不过这个仪表同时集成了垂直速度显示功能(VSI, vertical speed indicator)，可以用来显示飞机的爬升速度。这块仪表生产于2009年，是比较先进的航电仪表，现在还未退役。然而更先进的客机中，TCAS指示器已经逐步被集成到中控显示器中，单独的仪表也越来越罕见了。
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进入显示测试模式的指示器,显示各种可能的图标以下是拆解，让我们看看飞行仪表和民用设备都有啥区别~
拆解外观,当时因为便宜买了俩,有一个没外壳http://wx2.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghkrz1cdh6j218g0trn94.jpg
正面,没有太多控制按钮。左下角是环境光检测器,用于自动调节显示亮度http://wx3.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghkrz2a3jvj218g0trtja.jpg
侧面
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铭牌特写
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显示部分
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显示屏表面有防划防反光涂层,可有效提升强光下的可读性
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仪表反面，一个连接TCAS计算机的航插，还有一个静压输入接口，用于通过气压测量高度http://wx4.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghkrz2j74uj218g0traoo.jpg
内部
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可以看到有三块电路板垂直安装在一块底板上
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接口板
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上面有个小的调试接口，一般不暴露出去
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反面，一个金属盒子，里面估计是电源变换器
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与底板的连接器
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安装气压传感器和接口板的铝合金框架，为整块铝CNC制作
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静压传感器
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通过LOGO得知传感器由MEAS生产，这家企业后来被TE收购
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仪表主体
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依次拆下三块电路板
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第一块板子，主要负责电源
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超大的MLCC电容，其实是两块电容叠起来再焊上引脚。据资料显示很贵
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105°C电解电容
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密封功率电感
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这里套了一个磁芯，可能是用于滤波，也可能是PCB变压器。由于看不到下面的走线无法判断
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电路板反面
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标签，显示生产日期2009年第1周
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100uf的钽电容，挺吓人的
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一颗ADC10158，10位
ADChttp://wx2.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghks0r5nsrj218g0trh7y.jpg
第二块板子，也是仪表的核心控制板
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ALTERA的
CPLDhttp://wx1.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghks0see3gj218g0traxo.jpg
整个系统的核心是这个飞思卡尔的32位单片机
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晶振，表面贴了个接地铜箔
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系统内存，两颗ISSI的128K8bit
SRAMhttp://wx3.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghks0qpej8j218g0trh3v.jpg
8K8bit的EEPROM，应该用来保存一些配置信息
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航空级别的仪器居然用85°C的电容，有点太抠门了
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存放固件的FLASH在板子反面
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晶振
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第三块板子，主要是接口和模拟电路
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ADI的4通道12bit
ADChttp://wx4.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghks23260cj218g0trkff.jpg
这颗定制芯片为ARINC429总线收发器，用于仪表和外部通讯
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来自ATMEL的AT40系列FPGA，最高可达50K逻辑单元。不知道这里的是多少
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也是ADI的芯片，因为板子涂了胶，看不清楚型号
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晶振
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这颗陶瓷模块可能也是压力传感器，但并没有标识
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FET输入运放
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对着光线看，整块板子都涂了三防胶
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拆掉其他板子的底板，可以看到还有一个空槽
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反面
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日本尼吉康的大电容
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连接到显示面板的FPC和连接器。白色的线是液晶屏加热器供电
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底板
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底板尾部有一颗数字温度传感器，用于监控环境温度
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底板前面也有一颗温度传感器，用于监测液晶温度，大概是用于控制液晶加热系统的。同时还有一颗光线传感器伸进背光模组中，用于监测背光，实现背光闭环控制，应该也能在背光失效时报警。这样的设计一般民用设备里是不太会见到的http://wx1.sinaimg.cn/large/7406e5bcly4ghks2lvqerj218g0tr19e.jpg
液晶模块，这是背光驱动板
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背光驱动板与背光板之间的连接
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取下的驱动板
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板子用了线艺制造的功率电感，价格不菲。不过看板子走线倒是挺随意的
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反面没有元件
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分开显示模组和前壳
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前壳
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显示屏，是个TFT液晶，对比度很高，且涂有防反光涂层
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面板背光灯和按钮
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亮度调节电位器
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这颗是环境光检测传感器
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TFT面板由飞利浦在日本生产
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液晶驱动芯片
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继续拆，分离液晶面板和背光模块
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背光特写，这个仪器比较新，已经用上了LED光源
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拆下反光板，能看到LED板。灯珠背面贴在铝合金框架上用于散热
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LED灯珠
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液晶面板，不通电呈透明状态
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面板反面的均光板
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可以注意到，之前提到的加热电源线被焊在均光板的玻璃两侧。其实这层玻璃上有透明导电涂层，通电后可以发热。由于液晶无法工作在低温条件下，为确保极端环境下显示器正常工作，仪表会在温度过低时自动对液晶屏进行加热
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最后是本次拆解的全家福
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本次拆解的TCAS系统操作和维护说明书可到博客网站中下载，内部包含了基本操作和接线图，感兴趣可以自行研究~~感谢您阅读。本文遵循CC BY 4.0，欢迎转载，转载请注明出处~
有点不明白，这种航空仪器上用电解电容可靠性怎么样，一般来说电解电容比其他电容寿命和稳定性都差吧 钽电容确实挺吓人的...
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