[發(fā)明專利]發(fā)動(dòng)機(jī)油針位置傳感器檢測電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410264352.8
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104019833A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許會(huì)元;楊東;甘祥
• 申請（專利權(quán)）人: 四川亞美動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;G01B7/30
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于角位置傳感器的驅(qū)動(dòng)和角度信號解析方面的檢測電路，尤其是適用于發(fā)動(dòng)機(jī)油針位置傳感器的檢測電路。

背景技術(shù)

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制中,燃油計(jì)量裝置普遍采用力矩馬達(dá)或步進(jìn)電機(jī)來改變油針位置,從而控制燃油流量。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)中，主要用于對油門桿位置、油針位置、導(dǎo)葉位置、噴口位置等線/角位移進(jìn)行精確測量與控制。目前常見的角位置傳感器的驅(qū)動(dòng)和檢測技術(shù)采用AD2S80等專用集成電路來實(shí)現(xiàn)，這些集成電路隨著輸出精度的提高，需要解析時(shí)間就越長，角度解析的實(shí)時(shí)性就越差。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)振動(dòng)較大,溫度較高，干擾較強(qiáng)，針對發(fā)動(dòng)機(jī)燃油流量檢測與控制，需要發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器提供及時(shí)準(zhǔn)確的燃油流量信息，便于及時(shí)控制燃油流量，電子控制器對發(fā)動(dòng)機(jī)的控制才能及時(shí)高效，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作才能靈活機(jī)動(dòng)。顯然目前常用的角位置傳感器檢測專用集成電路不能勝任發(fā)動(dòng)機(jī)油針位置的檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在問題，提供一種采用器件較少，能夠?qū)碜钥刂破鰿PU的2500HZ方波轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的同頻正弦波作為激勵(lì)輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)油針位置傳感器檢測電路，該檢測電路誤差小，檢測速度較快實(shí)時(shí)性高，工作穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達(dá)到，一種發(fā)動(dòng)機(jī)油針位置傳感器檢測電路，包括方波轉(zhuǎn)正弦波電路、油針位置激勵(lì)放大電路、油針位置激勵(lì)輸出單元、正弦波轉(zhuǎn)方波單元、正弦波轉(zhuǎn)半波單元和半波轉(zhuǎn)直流電壓單元，其特征在于：方波轉(zhuǎn)正弦波電路將來自控制器CPU的方波信號轉(zhuǎn)換為兩路標(biāo)準(zhǔn)的同頻正弦波信號，經(jīng)反向運(yùn)算放大器放大后通過兩路功率輸出放大器分別輸出到油針位置激勵(lì)輸出單元；激勵(lì)正弦波放大級輸出的正弦波經(jīng)比較器和整形電路整形為三路標(biāo)準(zhǔn)的同頻接地方波信號，三路同頻接地方波信號送到油針位置激勵(lì)、正弦SIN、余弦COS檢測通道的正弦波轉(zhuǎn)半波單元組，將正弦波放大級輸出的正弦波下半周翻轉(zhuǎn)為倍頻半波信號，倍頻半波信號通過三路檢測通道上的半波轉(zhuǎn)直流電壓單元組濾波、整形變換為平滑的直流電壓，并送到AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電壓值；發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器CPU根據(jù)AD轉(zhuǎn)換電壓值的三角函數(shù)關(guān)系，計(jì)算出油針位置大小，判斷外部油針位置傳感器的激勵(lì)、正弦SIN、余弦COS三個(gè)繞組阻抗和相位是否匹配，是否存在短路、斷路的情況。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。

本發(fā)明激勵(lì)、正弦SIN、余弦COS三路檢測通道正弦波放大單元對傳感器輸入輸出線纜引入的干擾信號具有吸收作用，傳感器輸入輸出信號均有限流、限幅保護(hù)，使油針位置傳感器外部短路和尖峰脈沖不會(huì)造成電路損壞，外部引入的高壓和干擾信號不會(huì)造成油針位置處理損壞。

本發(fā)明提供的2500HZ方波轉(zhuǎn)正弦波電路將來自控制器CPU的2500HZ方波轉(zhuǎn)換為相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的同頻正弦波，結(jié)構(gòu)思新穎，采用的器件較少，工作穩(wěn)定可靠，該正弦波經(jīng)過實(shí)際觀測非常平滑。

本發(fā)明為提高油針位置傳感器檢測結(jié)果精確度，各級電路均采用高性能運(yùn)放，正弦波放大級、正弦波轉(zhuǎn)半波單元中與波形幅值放大倍數(shù)有關(guān)的電阻都是精度小于0.1％，溫飄小于10ppm/K。通過激勵(lì)、正弦SIN、余弦COS三個(gè)相同正弦波轉(zhuǎn)直流電壓的檢測通道獲取的電壓值紋波較小，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后獲取的油針位置經(jīng)過實(shí)測誤差均小于0.05°。

本發(fā)明油針位置激勵(lì)輸出的2500HZ正弦波，從放大器輸出端經(jīng)過了幾十歐姆的限流電阻才到傳感器激勵(lì)端，可以避免外部傳感器激勵(lì)部分短路損壞電路。

本發(fā)明激勵(lì)、正弦SIN、余弦COS三個(gè)采樣通道，由于大量采用高性能運(yùn)算放大器和高精度低溫飄電阻、優(yōu)化的放大和變換電路，具有工作穩(wěn)定可靠、采集精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過局部參數(shù)調(diào)整可以廣泛應(yīng)用于類似處理電路。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)油針位置檢測電路框圖。

圖2是圖1中2500HZ方波轉(zhuǎn)正弦波電路原理圖。

圖3是發(fā)動(dòng)機(jī)油針位置信號處理電路原理示意圖。

具體實(shí)施方式