测量原理及测试仪组成电机电刷与负载有导线相连，火花能量的散失方式中一部分必将从电源导线上反馈回来。导线上反映出来的是电压信号，此电压既有直流电压又有火花序列脉冲电压，因此可以通过分离电刷两端火花信号的电压，采样保持其幅值的办法，达到判断火花等级的目的。
测试仪的原理如示。测试对象为从飞机直流电机工作灯插座处取出的电压信号。由于各种直流电机在不同情况下产生的火花不一样，如大电机与小电机，同等级的火花信号幅度不同，且频率周期也不同：即使同一直流电机，转数不同时，火花信号幅值与频率也不同。
放大电路：对检出的火花脉冲电压值放大2030倍，便于用电压表显示出来。通过峰值检测保持电路保持火花脉冲的电压值。指示电路：通过显示峰值检测保持电路保持的电压来判断火花的等级。另外，为了提高测量精度，在放大电路后增加了钳位电路；为了较准仪器的准确性，还特别增加了自校电路。
放大电路该电路由运算放大器YUNFANG与三极管T1、T2、T3组成。根据火花信号的特性，在放大电路中采用型号为XFC76B的运放。该放大器为高速集成运放，特点是增益高、速度快、稳定性好、频带宽。输入信号经转换开关和分压器分压后送到运算放大器，然后再经过双端输入，单端输出差动放大器T1、T2放大并倒相，其中W2用以调节差放对称性。T3为恒流管。运放与差放之间的耦合电容C7主要起改善脉响应作用。
等级指示电路指示电路用于显示火花的等级，判断电机工作性能。峰值检测保持电路已经将火花交流电压转化为直流电压，该直流电压给在等级指示电路中的电解电容C2充电。M为微安表头，用于测量C2两端的电压，判断火花的等级。T3、T4是MOS型场效应管跟随器。在放大器模块中，运放在零输入的情况下总会有输出，这样在零输入的情况下微安表M的指示必然不为零。所以在指示电路模块中增加调零功能，使在零输入情况下电压表M的指示为零，调节W2可以使M在零输入的情况下指示为零。
结束某型飞机直流电机火花测试仪经部队使用证明其工作稳定可靠、操作简便、易于维护和具有较高的搞干扰能力，可以在外场对某型飞机上所有的直流电机的火花指标进行原位检测，提高了该型飞机工作的可靠性及机务保障快速反应能力。对该测试仪的指示电路做相应的修改就可推广至其它瑾飞机上的直流电机火花的测试，具有较强的可扩展性。
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