Pickering为欧洲大型航空公司定制131路HIL测试线束

2024年末，一家总部位于欧洲的大型航空公司决定提升其燃油控制系统硬件在环测试台的数据测量与记录精度，启动对线缆组件的全面升级。

故障诊断

该航空公司长期从事燃油控制系统的定期测试，并提供飞机维护、维修及大修服务。其配备的硬件在环测试系统为计算机控制，集成燃油喷射器、执行器和传感器——即飞机上燃油控制系统所连接的全部组件——以及多种测试测量设备。该系统还包含一套复杂的四线束电缆组件，用于实现各部件之间的完整电气连接。

原有线束因接地与屏蔽设计缺陷，导致在读取控制电磁阀位置时出现5%的测量误差，主要由信号串扰引起。

技术指标重构

本次重新设计的核心目标为消除信号串扰，从而彻底消除由此引发的测量偏差。其他改进目标包括：引入"四线制"测量技术以提高特定测试项目的测量精度，将绝缘电阻测试的电压范围由50V扩展至500V，以及实现测试系统的自动化校准功能。

基于Pickering在定制化线缆组件及连接解决方案领域的专业技术能力与行业经验，该航空公司最终选定我们为其提供高性能的替换线缆解决方案。

工程规格

2024年第四季度至2025年第一季度期间，Pickering的线缆技术专家与该航空公司负责硬件在环测试系统的工程师密切协作，针对新增连接需求对原始原理图进行了适应性修改。

该线束系统共包含131个信号通道，配备28个D型连接器（含37针和50针两种规格）、4个160针DIN41612连接器、2个500针SEARAY高速连接器以及4个香蕉插座。线缆总用量超过2公里。

设计阶段

在此过程中，双方采用我们自主研发的线缆设计工具（Cable Design Tool），该平台通过标准化流程支持高效协同，显著提升了定制化线缆设计的效率并有效降低了资源消耗。

图1-该线束在CDT平台中的三维渲染效果。

该线束系统共包含131个信号通道，

配备28个D型连接器（含37针和50针两种规格）、

4个160针DIN 41612连接器、2个500针SEARAY高速连接器

以及4个香蕉插座。

该工具是一款基于网络的图形化设计平台，用户可通过调用内置的标准线缆组件库，或从零开始自主创建，实现定制化线缆组装方案的设计。平台操作界面直观友好，尽管项目设计复杂度较高，且航空工程师此前几乎未使用过CDT系统，该航空公司工程团队仍独立完成了大部分线束设计工作。

在设计阶段，我司线缆专家凭借对从原理图设计到一次性成功实物构建全过程的深入技术理解，为航空公司工程师提供了多项关键决策支持。具体内容包括：依据电流承载要求筛选导线规格、为硬件在环系统中的测试卡推荐匹配的后壳接口组件、优化布线路径以确保满足最小弯曲半径规范、实施线缆标识方案（特别是通过印刷信号名称提升可辨识性与可维护性）、甄选可替代元器件（以最大限度缩短交付周期），以及优化环回测试的实施方案。

三月中旬，航空公司设计团队完成设计方案的最终审定，并正式下达组装生产指令。然而需要指出的是，在生产启动前夕，我方一名技术专家发现了一处设计失误——具体表现为部分零部件的规格参数设定错误。若未能及时识别该问题，待订单进入生产流程后再行修正，不仅将导致显著时间延误，还将产生高额的返工成本。

生产阶段

线束制造过程中的关键工具之一是我们的线缆装配辅助系统。该系统可直接从CDT设计文件中自动提取全部信号布线数据，并清晰指示装配人员导线应连接的具体引脚位置，以及所需使用的线型与线规。

该资深设计师补充表示："线缆装配辅助系统的优势在于，我们无需向Pickering公司说明设计原理图的解读方法。所有关于线缆类型与规格的详细信息均已内置于设计工具中。"

组装工序严格遵循已批准的设计方案，所有线缆均标注对应的识别编号。

图2 – 组装工序严格遵循已批准的设计方案，

所有线缆均标注对应的识别编号

关于电缆布线，多数路径采用双层屏蔽结构，即配置双重屏蔽层。典型设计方案为：单根线缆采用箔层屏蔽，而双芯电缆的线对及三芯电缆的线组外部则额外加设编织网屏蔽层。该设计可显著增强对电磁干扰的抑制能力，鉴于所传输信号具有高度敏感性，已被航空公司工程团队采纳并正式实施。

本设计采用四种不同规格的线规：20 AWG线缆用于承载最大2A电流的电路，22 AWG适用于1A负载，24 AWG适用于0.5A工况。所有无特定载流要求的连接线路统一采用24 AWG或26 AWG线规。

验证阶段

线束生产完成后，需经过严格的测试流程，具体步骤包括：

低电压（4V，1mA至1A）测试：执行短路、触点缺失及各类错接情况的导通性检测；开展四线制路径电阻测量，量程为0.001至10Ω，精度达±2% ±0.01Ω。

高压测试（100 V 至 2 kV DC）：绝缘电阻测试，测量范围为5 MΩ至1 GΩ，精度±10%；介电耐受测试。

交付结果

新型测试线束于七月初交付并投入使用，该航空公司工程师随即观察到硬件在环测试系统的性能显著提升。正如预期，通过优化屏蔽设计并在部分测试场景中采用四线制测量方法，系统测试精度实现了实质性提高。

考虑线束系统的复杂程度，整个项目的完成进度相对较快。尽管特定线缆类型的采购周期较长，所出现的轻微延迟均源于供货周期因素。此类延迟超出航空公司与Pickering公司的可控范围，但双方已提前制定替代方案，以最大限度缩短交付周期。

线缆设计工具与线缆装配辅助系统的应用，结合航空公司工程师与我方线束专家的密切协作，为项目的顺利推进提供了有力保障。

该航空公司资深设计师总结表示："人员配置、技能组合与工具应用实现了高度协同，最终成功研制出由131个信号构成的四段式线束。该线束在连接燃油控制系统与硬件在环测试系统后即刻投入正常运行，运行质量表现优异。"

航空公司在见证新型线束的设计与制造效率后，对其高效性予以高度认可，并已明确表示有意对另外两套硬件在环测试系统的线束配置进行升级。

技术资料获取

同款HIL测试线束设计工具与装配辅助系统已开放技术咨询。点击【阅读原文】或扫描下方二维码，添加官方客服，获取Cable Design Tool功能详解与定制化线束方案评估。

联系我们

Pickering Interfaces设计并生产模块化信号开关和用于电子测试和验证的仿真产品。我们提供业内种类最全面的用于PXI、LXI和PCI应用的开关和仿真产品。同时我们也为这些产品提供配套的电缆连接线和连接器配件、诊断测试工具以及由我们的内部软件团队创建的相关软件驱动。Pickering的产品专门用于全世界范围内的各种测试系统，并以杰出的可靠性和质量享誉全球。

Pickering Interfaces公司是私人企业Pickering Group旗下的子公司。Pickering Group由三家电子制造商组成，除了Pickering Interfaces还包括生产高品质舌簧继电器的Pickering Electronics公司，以及设计和生产线缆和连接器的Pickering Connect公司。