[發明專利]一種飛機發動機溫度測量裝置

在審

• 申請號: 201711341077.5
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108195479A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 張銘;汪慧云;王賀;孫文莉;吳英建;房海華;程佩;蔡磊
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司上海航空測控技術研究所
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16;G01K1/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國;唐代盛

本發明公開了一種飛機發動機溫度測量裝置，包括參考電阻R1、溫度傳感器Rx、運算放大器N1和運算放大器控制電阻Rn，其中參考電阻R1一端連接基準電壓源，另一端經溫度傳感器Rx接地，運算放大器N1和運算放大器控制電阻Rn并聯后串聯到參考電阻R1與溫度傳感器Rx的交點處。本發明裝置沒有用到晶體管，使用的是電阻和運算放大器，性能穩定，在飛機整個使用溫度范圍內，溫度變化對溫度測量的結果影響極小。

技術領域

本發明涉及溫度測量裝置，具體是涉及一種飛機發動機溫度測量裝置。

背景技術

飛機發動機溫度傳感器選用電阻類敏感元件，通過電阻變化隨著溫度變化而變化。在進行電阻類信號采集時，為了將電阻值轉換為便于采集的電壓值，需要采用恒流源作為激勵。而恒流源一般采用晶體管等分離元器件搭建，或采用恒流三極管、恒流二極管。無法避免半導體材料PN結在溫度變化時對輸出信號的影響，導致恒流源并不恒流，而是隨溫度變化而變化，這樣將導致溫度測量精度也隨溫度變化而變化。在一些高精度的溫度測試領域，這些變化將導致溫度測量的精度超出指標要求。

飛機發動機溫度采集裝置由溫度傳感器、雙絞屏蔽傳輸電纜和安裝在設備艙內發動機參數采集器組成，精度要求高。在試驗中發現，采用晶體管搭建的恒流源，在環境溫度變化時，受材料固有特性影響，采集結果會隨溫度變化而變化，精度難以保證。即使進行溫度補償，需進行材料的正負溫度特性匹配，調試工藝復雜、布線均需精心安排，難以進行大規模生產，一旦出現故障，需再次進行正負溫度特性匹配。

發明內容

本發明的目的在于提供一種飛機發動機溫度測量裝置，解決溫度變化對飛機發動機溫度測量精度的影響。

實現本發明的技術方案為：一種飛機發動機溫度測量裝置，包括參考電阻R1、溫度傳感器Rx、運算放大器N1和運算放大器控制電阻Rn，其中參考電阻R1一端連接基準電壓源，另一端經溫度傳感器Rx接地，運算放大器N1和運算放大器控制電阻Rn并聯后串聯到參考電阻R1與溫度傳感器Rx的交點處。

本發明與現有技術相比其顯著優點為：1)本發明結構簡單，不使用硅、鍺等半導體分立元件，費用低廉；2)本發明性能穩定，采集精度高，使用環境溫度變化對采集結果誤差影響小；3)本發明焊接完成后，簡單調試可直接使用；4)本發明出現故障直接替換損壞器件，無需進行復雜調試；5)本發明布線簡單，無特殊要求；6)本發明可適應全部電阻型溫度傳感器。

附圖說明

圖1是本發明飛機發動機溫度測量裝置的內部電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。

飛機發動機溫度測量裝置如圖1所示，參考電阻R1與溫度傳感器(簡化為電阻Rx)為串聯關系，當溫度傳感器Rx的電阻發生變化時，Rx兩端電壓也會發生改變，經過后端運算放大器N1放大后，供AD采集器進行采集。采用高穩定性的電壓基準V1，可以保證參考電壓在溫度變化時基本不變。選擇合適的參考電阻R1，應選用大功率、低溫漂、高精度的電阻值。

由電路圖可以得知：

溫度傳感器兩端輸出電壓為：

運算放大器的輸出電壓為

Vo＝KV_x……………………..(2)

運算放大器的放大倍數K為

通過以上計算，可以得出Rx與運算放大器輸出電壓Vo的關系為：