[發明專利]一種直升機旋翼轉速告警裝置

在審

• 申請號: 201310629012.6
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN104670510A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 黎慶波;方曉;黃新華;侯隆斌;歐陽煒;譚姍;黃春華;黃勇興;范方川
• 申請（專利權）人: 景德鎮昌航航空高新技術有限責任公司
• 主分類號: B64D47/02
• 分類號: B64D47/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于自動控制技術，涉及一種直升機旋翼轉速告警裝置。

背景技術

直升機旋翼最大和最小轉速告警系統是用于在直升機中當旋翼轉速超過或低于允許工作范圍時，向飛行員發出“超轉”或“低轉”警告。飛行員采取相應的措施，保持旋翼轉速至穩定狀態。

發明內容

本發明的目的是：提出一種能夠實現直升機旋翼轉速最大和最小告警裝置，以保證直升機飛行安全。

本發明的技術方案是：一種直升機旋翼轉速告警裝置，包括信號調理模塊1、整形模塊2、幅度取樣模塊3、頻率測量模塊4、輸出驅動模塊5、MCU管理與配置模塊6、AGC控制電路7。

直升機旋翼轉速傳感器輸出的頻率與轉速成正比正弦交流信號，經信號調理模塊1濾除差模及共模噪聲，同時輸出至整形模塊2和幅度取樣模塊3；

整形模塊2將信號變換成方波信號，頻率測量模塊4對方波的頻率進行測量，通過總線將測量結果發送至MCU管理與配置模塊6；

幅度取樣模塊3對信號進行幅度取樣后，將幅度取樣結果輸出至MCU管理與配置模塊6，MCU管理與配置模塊6判斷信號幅值是否小于閾值：

如果小于閾值，MCU管理與配置模塊6首先放棄頻率測量模塊4的測量結果，MCU管理與配置模塊6再控制AGC控制電路7依據幅度取樣結果對信號進行放大處理，同時，MCU管理與配置模塊6對幅度取樣結果進行快速傅立葉變換FFT后，直接得到信號的頻率，并將該頻率與頻率判據點進行比較，再通過輸出驅動模塊5向飛行員發出“超轉”或“低轉”警告；

如果大于閾值，，MCU管理與配置模塊6直接使用頻率測量模塊4的測量結果得到信號的頻率，并將該頻率與頻率判據點進行比較，再通過輸出驅動模塊5向飛行員發出“超轉”或“低轉”警告，MCU管理與配置模塊6不再控制AGC控制電路7依據幅度取樣結果對信號進行放大處理。

本發明的優點是：本發明在旋翼轉速較低時，即信噪比較小時依然有較好的精度。在判據點可穩定輸出旋翼最大或最小轉速告警。

附圖說明

圖1是本發明的電路示意圖。

具體實施方式

根據傳感器的工作原理，轉速信號最終表現為一個幅度變化和頻率變化信號的檢測過程，以捕獲單元檢測方波頻率然后再做數字濾波精度很高，但在轉速較低時由于信噪比較小，捕獲采集精度有所下降，并且這種方法的平均處理延時與信號頻率成反比，頻率越低延時越大，即低轉速時延時較大。而FFT采集頻率在信噪比小時依然有較好的精度，故在高轉速時采用捕獲方式檢測信號頻率，低轉速時采用快速傅立葉變換FFT方式檢測信號頻率。

一種直升機旋翼轉速告警裝置，包括信號調理模塊1、整形模塊2、幅度取樣模塊3、頻率測量模塊4、輸出驅動模塊5、MCU管理與配置模塊6、AGC控制電路7。

由于直升機旋翼轉速傳感器安裝在主槳轂附近，飛行過程中的振動會對傳感器的輸出產生差模及共模噪聲，必須對傳感器輸出進行濾波處理，避免噪聲產生錯誤的處理結果。直升機旋翼轉速傳感器輸出的頻率與轉速成正比正弦交流信號，經信號調理模塊1濾除差模及共模噪聲，同時輸出至整形模塊2和幅度取樣模塊3；

整形模塊2將信號變換成方波信號，頻率測量模塊4對方波的頻率進行測量，通過總線將測量結果發送至MCU管理與配置模塊6；

幅度取樣模塊3對信號進行幅度取樣后，將幅度取樣結果輸出至MCU管理與配置模塊6，MCU管理與配置模塊6判斷信號幅值是否小于閾值：閾值由直升機旋翼的特性決定，不同的直升機旋翼存在不同的須按選取范圍。

由于旋翼轉速低轉時噪聲比較大，噪聲易影響處理結果。如果小于閾值，MCU管理與配置模塊6首先放棄頻率測量模塊4的測量結果，MCU管理與配置模塊6再控制AGC控制電路7依據幅度取樣結果對信號進行放大處理，同時，MCU管理與配置模塊6對幅度取樣結果進行快速傅立葉變換FFT后，直接得到信號的頻率，并將該頻率與頻率判據點進行比較，再通過輸出驅動模塊5向飛行員發出“超轉”或“低轉”警告；