[實(shí)用新型]一種航空汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120218291.3
• 申請(qǐng)日: 2011-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202119786U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓建達(dá);戴磊;齊俊桐;吳鎮(zhèn)煒;吳沖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01P3/46
• 分類(lèi)號(hào): G01P3/46
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種航空汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無(wú)人機(jī)使用的小型航空汽油機(jī)，重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在使用時(shí)，操縱人員需要監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或者控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定的范圍內(nèi)。就需要通過(guò)直接或者間接的方式測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量往往需要在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上嵌入磁珠，或者通過(guò)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上外接光電編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)。嵌入磁珠影響旋轉(zhuǎn)部件的動(dòng)平衡，同時(shí)由于旋轉(zhuǎn)平面嵌入磁珠的距離和霍爾傳感器的距離不能保持恒定，測(cè)量過(guò)程中磁信號(hào)強(qiáng)度可能不足，造成測(cè)量不準(zhǔn)確或者無(wú)法正常完成測(cè)量。另外某些特殊的零件無(wú)法嵌入磁性材料。光電編碼器需要安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上，安裝工作量大，在高轉(zhuǎn)速下測(cè)量器件容易損壞。另外，光電編碼器的傳感器容易受到大氣中的塵埃、發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑機(jī)油等污染，導(dǎo)致探頭被遮擋而造成測(cè)量不準(zhǔn)確。其在惡劣環(huán)境下工作可靠性不高，在戶(hù)外容易受到日照的影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)的不足，目的在于提供一種一種航空汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)。為了達(dá)到不通過(guò)直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量的目的。采用電子傳感器，通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)自帶點(diǎn)火發(fā)電機(jī)的輸出電壓，間接的測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。通過(guò)這種方式在非接觸情況下，可靠的測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種航空汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)，以發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火發(fā)電機(jī)為信號(hào)源，該系統(tǒng)包括毛刺過(guò)濾單元、電流限幅單元、信號(hào)隔離單元及信號(hào)翻轉(zhuǎn)單元；所述毛刺過(guò)濾單元的輸入端與發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火發(fā)電機(jī)連接，毛刺過(guò)濾單元的輸出端與電流限幅單元連接；所述電流限幅單元輸入端與毛刺過(guò)濾單元連接，電流限幅單元輸出端與信號(hào)隔離單元連接；所述信號(hào)隔離單元輸入端與電流限幅單元連接，信號(hào)隔離單元輸出端與信號(hào)翻轉(zhuǎn)單元連接；所述信號(hào)翻轉(zhuǎn)單元輸入端與信號(hào)隔離單元連接，信號(hào)翻轉(zhuǎn)單元輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器連接。

所述毛刺過(guò)濾單元包括電壓比較模塊，所述電壓比較模塊的輸入端與發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火發(fā)電機(jī)連接，輸出端通過(guò)三極管Q1、三極管Q2與電流限幅單元連接。

所述電壓比較模塊由電阻R3、二極管D1、電阻R7、電阻R4及電阻R5構(gòu)成，其中電阻R3與二極管D1串聯(lián)，于電阻R3與二極管D1之間設(shè)有D節(jié)點(diǎn)；電阻R7與電阻R4串聯(lián)，于電阻R7與電阻R4之間設(shè)有C節(jié)點(diǎn)，二極管D1與電阻R4之間接有電阻R5；所述C節(jié)點(diǎn)與三極管Q1連接，D節(jié)點(diǎn)與三極管Q2連接。

所述毛刺過(guò)濾單元的A、B輸入端與發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火發(fā)電機(jī)接，當(dāng)輸入端A、B間的電壓小于15V時(shí)，C節(jié)點(diǎn)電壓低于15V；二極管D1沒(méi)有被反向擊穿，D節(jié)點(diǎn)與輸入端A等電勢(shì)；由于C節(jié)點(diǎn)電壓是電阻R7與電阻R4分壓的結(jié)果，其電壓低于A節(jié)點(diǎn)電壓，即C節(jié)點(diǎn)電壓低于D節(jié)點(diǎn)，三極管Q1、三極管Q2不導(dǎo)通，低于15V的毛刺信號(hào)被過(guò)濾；當(dāng)A、B輸入端間的電壓在15V-48V時(shí)，二極管D1被反向擊穿，D節(jié)點(diǎn)電壓鉗位在15V；C節(jié)點(diǎn)電壓是電阻R7與電阻R4分壓的結(jié)果，在15-48V輸入電壓范圍內(nèi)，C節(jié)點(diǎn)最大電壓為15V，即C節(jié)點(diǎn)電壓低于D節(jié)點(diǎn)，三極管Q1、三極管Q2不導(dǎo)通，低于48V的點(diǎn)火發(fā)電機(jī)毛刺信號(hào)被過(guò)濾；當(dāng)輸入端A、B間的電壓在48-216V時(shí)，二極管D1被反向擊穿，D節(jié)點(diǎn)電壓鉗位在15V，C節(jié)點(diǎn)電壓是R7與R4分壓的結(jié)果，C節(jié)點(diǎn)最低電壓為15V，即C節(jié)點(diǎn)電壓高于D節(jié)點(diǎn)，三極管Q1、三極管Q2導(dǎo)通，高于48V的點(diǎn)火發(fā)電機(jī)點(diǎn)火信號(hào)被轉(zhuǎn)換為有用的轉(zhuǎn)速計(jì)數(shù)信號(hào)。

所述電流限幅單元采用3瓦限幅電阻R1，通過(guò)限幅電阻R1限制通過(guò)光電耦合器U1的電流，確保信號(hào)隔離單元的正常工作。

所述信號(hào)隔離單元采用光電耦合器，將點(diǎn)火發(fā)電機(jī)的高壓信號(hào)與輸出的低壓轉(zhuǎn)速信號(hào)通過(guò)光電的方式隔離。

所述信號(hào)翻轉(zhuǎn)單元通過(guò)光電耦合器將信號(hào)的高低電平翻轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)速控制器能夠正常的使用。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

1.本實(shí)用新型以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火脈沖電壓為信號(hào)源，將該脈沖電壓信號(hào)整形為5V方波脈沖信號(hào)，供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器使用。

2.本實(shí)用新型無(wú)需在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)部件上安裝敏感器件，僅通過(guò)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火脈沖來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。測(cè)速不受光照、強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)電場(chǎng)的影響，測(cè)速原理簡(jiǎn)單、可靠。

3.本實(shí)用新型可以測(cè)量汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬，可測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍在650rpm-14000rpm之間，滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制的要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖；