[發明專利]一種高魯棒性磁電式轉速傳感器解調裝置及方法

有效

• 申請號: 202011418694.2
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112379119B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 劉凱;曲濤;鄭培英
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01P3/481
• 分類號: G01P3/481;G01P3/489
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請屬于航空發動機和燃氣輪機轉速檢測技術領域，特別涉及一種高魯棒性磁電式轉速傳感器解調裝置及方法，包括：干擾抑制模塊，用于對磁電式轉速傳感器信號進行濾波；峰值檢波及門檻設定模塊，用于進行峰值檢波，并選取高門檻電壓和低門檻電壓；高門檻電壓比較模塊，用于將信號與高門檻電壓進行比較；低門檻電壓比較模塊，用于將信號與低門檻電壓進行比較；邏輯觸發模塊，用于對高、低門檻電壓比較模塊的輸出信號進行處理，得到頻率信號，并輸出至頻率采集及計算電路。本申請的高魯棒性磁電式轉速傳感器解調裝置及方法，可有效排除隨轉速升高而帶來的干擾電壓增大的影響；另外，可對小于高、低門檻電壓差值的干擾信號有效濾除。

技術領域

本申請屬于航空發動機和燃氣輪機轉速檢測技術領域，特別涉及一種高魯棒性磁電式轉速傳感器解調裝置及方法。

背景技術

航空發動機和燃氣輪機轉速是重要的控制參數，對轉速的采集精度及可靠性要求很高。目前我國的航空發動機和燃氣輪機轉速很多采用磁電式轉速傳感器，在控制中有對應的磁電式轉速傳感器解調電路對其進行解調，解調后形成頻率信號，由控制器采集解調后的信號頻率并計算發動機的轉速。

磁電式轉速傳感器放在齒輪附近，齒輪有一定的磁性。航空發動機或燃氣輪機運轉時，齒輪隨之旋轉；當齒輪的突出的齒接近傳感器時，傳感器線圈的磁通量增加，傳感器感應的電壓增高；當齒輪的突出的齒離開傳感器時，傳感器線圈的磁通量減少，傳感器感應的電壓降低；因此傳感器的感應電壓是類似正弦波的信號，由于齒輪上齒的形狀不同、齒輪上其它齒的影響以及振動因素等影響，波形會有一定的變形及干擾，其信號的幅值受齒輪與傳感器的距離、齒輪的轉速、齒輪的磁性等方面影響。

現有的傳感器解調方法是設置一個門檻電壓，當傳感器感應電壓高于門檻電壓時，輸出高電壓；當傳感器感應電壓低于門檻電壓時，輸出低電壓；這樣磁電式轉速傳感器解調后的信號就是隨著齒輪的轉動而產生的一個個方波，也就是頻率信號，然后再由控制器采集這些方波信號頻率的并計算發動機的轉速。

但是，現有的傳感器解調方法中，由于齒輪的振動及其它齒的影響等，信號會有一定的干擾。當傳感器信號電壓正處于門檻電壓附近時，如果有干擾信號疊加，此時信號將一會兒高出門檻電壓，一會兒低于門檻電壓，從而出現多個短時的方波信號，這些多出的短時的方波信號在后面控制器采集時也會認為是正常信號而被記入信號頻率，從而影響發動機采集的轉速測量。

另外，傳感器的干擾信號一般出現在零電壓附近，一般不會出現上述干擾。但由于傳感器感應的信號電壓隨著轉速的升高而升高，而信號的干擾電壓也會隨著轉速的升高而升高。如果門檻電壓設置較低，則可能在一定的條件下出現干擾信號高出門檻電壓的情況，從而轉速測試被干擾；如果提高門檻電壓，則當轉速較低時，傳感器感應電壓較低，如果低于門檻，一直不出現高電壓信號，一直采集不到頻率信號，也即采集不到轉速信號。

發明內容

為了解決上述技術問題至少之一，本申請提供了一種高魯棒性磁電式轉速傳感器解調裝置及方法。

第一方面，本申請公開了一種高魯棒性磁電式轉速傳感器解調裝置，包括：

干擾抑制模塊，用于將磁電式轉速傳感器檢測的信號進行濾波；

峰值檢波及門檻設定模塊，用于將所述干擾抑制模塊濾波處理后的信號進行峰值檢波，并選取預定的高門檻電壓和低門檻電壓；

高門檻電壓比較模塊，用于將所述干擾抑制模塊濾波處理后的信號與高門檻電壓進行比較，以產生高門檻電壓比較模塊輸出信號；

低門檻電壓比較模塊，用于將所述干擾抑制模塊濾波處理后的信號與低門檻電壓進行比較，以產生低門檻電壓比較模塊輸出信號；

邏輯觸發模塊，用于對所述高門檻電壓比較模塊輸出信號和所述低門檻電壓比較模塊輸出信號進行處理，得到頻率信號，并輸出至頻率采集及計算電路。

根據本申請的至少一個實施方式，所述的高魯棒性磁電式轉速傳感器解調裝置還包括：