[發明專利]一種磁電式轉速傳感器信號畸變的處理方法

有效

• 申請號: 201611032040.X
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106771322B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 肖印波;于鑫;張旭光;袁正興;張立南
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G01P3/44
• 分類號: G01P3/44
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

一種磁電式轉速傳感器信號畸變的處理方法，屬于信號處理技術領域，包括以下步驟：磁電式轉速傳感器將轉速音輪的轉動速度轉換為交流電壓信號輸出；使用示波器采集磁電式轉速傳感器輸出的交流電壓信號波形；計算去掉交流電壓信號波形畸變部分后，剩余波形的峰峰值Vout；根據峰峰值Vout構造雙向限幅網絡，并將該雙向限幅網絡并聯接入磁電式轉速傳感器和轉速表之間；雙向限幅網絡將磁電式轉速傳感器輸入的交流電壓信號幅值限制到預設范圍；轉速表根據限幅后交流電壓信號頻率計算出被測轉子的轉速；本發明可解決非常規轉速音輪導致磁電式轉速傳感器信號畸變的問題，且取材容易、處理時間短、見效快。

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，具體涉及一種磁電式轉速傳感器信號畸變的處理方法。

背景技術

常規轉速測量/采集系統如圖1所示，通常由與被測轉子機械連接的轉速音輪、磁電式轉速傳感器、測量線路和轉速表或采集設備組成，導磁的轉速音輪上的齒掃過轉速傳感器的敏感端時，使內帶永磁體的轉速傳感器鐵芯的磁場強度發生交替變化，于是在轉速傳感器的線圈引線兩端便可產生與音輪齒頂在傳感器敏感端出現的頻率完全一致的交流感應電壓，該交流感應電壓信號經轉速表或采集設備處理后即可得到被測轉子的轉速。通常磁電式轉速傳感器要求轉速音輪齒形為漸開線或近似漸開線。

在實際科研生產過程中，由于結構或其它設計上的原因，有時被測轉子的軸系中沒有可供轉速測量用的齒輪或轉速音輪，只能直接用磁電式轉速傳感器感應轉子上葉片的連續掃描，這時很可能帶來一個問題：由于葉片屬于薄片型零件，葉片間距可能遠大于葉片厚度，與磁電式轉速傳感器轉速音輪齒形的要求相去甚遠，必然導致磁電式轉速傳感器輸出信號波形的畸變，典型的波形如圖2所示的情形，不同的轉速表或采集設備對這種畸變的信號處理后可能得到不同的結果：數值顯示正常、數值顯示亂跳或與實際轉速出現較大偏差(通常增加了1倍)等。如果是后兩種情況，顯然系統無法正常使用。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種磁電式轉速傳感器信號畸變的處理方法。

本發明的技術方案：

一種磁電式轉速傳感器信號畸變的處理方法，包括如下步驟：

步驟1：磁電式轉速傳感器將非常規轉速音輪的轉動速度轉換為交流電壓信號輸出；

步驟2：使用示波器采集磁電式轉速傳感器輸出的交流電壓信號波形；

步驟3：計算去掉交流電壓信號波形畸變部分后，剩余交流電壓信號波形的峰峰值Vout；

步驟4：根據峰峰值Vout構造雙向限幅網絡，并將該雙向限幅網絡并聯接入磁電式轉速傳感器和轉速表之間；

所述雙向限幅網絡包括n個相同的二極管，即二極管D1～D n；

所述二極管數量n為滿足以下條件的最大偶數：

a)0.3*n＞VLin；

b)0.7*n＜Vout；

其中，VLin為轉速表或采集設備的最低輸入電壓。

且二極管最低工作頻率應不低于磁電式轉速傳感器最高信號輸出頻率的1.2倍；

二極管反向截止耐壓不低于磁電式轉速傳感器空載輸出的最高信號電壓。

步驟5：雙向限幅網絡將磁電式轉速傳感器輸入的交流電壓信號幅值限制到預設范圍，并發送給轉速表：

步驟5.1：二極管D1～D n/2將磁電式轉速傳感器輸出交流電壓信號正半周的幅值限制在0到+VF，二極管D n/2～D n將磁電式轉速傳感器輸出交流電壓信號負半周的幅值限制在-VF到0，并發送給轉速表；其中，2VF＝Vout，VF為二極管D1～D n/2的正向導通壓降；