一种转速信号调理隔离模块制造技术

本发明专利技术涉及航空发动机转速测量技术领域，公开了一种转速信号调理隔离模块。其包括供电电源以及顺次连接的抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路，抗雷击电路的输入端用于连接外部传感器信号，隔离电路的输出端用于连接发动机控制系统，供电电源为抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路供电。本发明专利技术包括了抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路，将本发明专利技术应用于航空发动机的转速传感器和发动机控制系统之间，起到传感器信号调理、隔离和雷击保护的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种转速信号调理隔离模块
本专利技术涉及航空发动机转速测量
，更具体地，涉及一种转速信号调理隔离模块。
技术介绍
在航空发动机控制中，发动机的工作状态通过发动机转子转速来体现，转速测量的准确与否直接关系到发动机的性能发挥，甚至影响飞行安全。因此，发动机转速的准确测量显得至关重要。 航空发动机转速测量主要采用磁电式转速传感器。磁电式传感器输出信号为频率特征信号，信号的频率与转速一致，信号幅值随频率的增加单调增加。发动机的控制系统是复杂的电气系统，电磁环境恶劣。转速传感器输出信号在这种复杂电磁环境中容易受到干扰，如果信号不能被正确处理，容易造成发动机控制系统对转速的错误测量，引起发动机控制系统控制错误而导致飞行事故。 现有转速测量技术一般采用简单比较器来实现信号的整形，带有简单的输入滤波技术，输入输出信号未隔离，且不带有抗雷击设计。现有广泛使用的技术存在抗干扰能力差、抗雷击能力差、无输入输出信号隔离的缺点。主要表现在:目前现有的航空发动机转速处理电路对噪声的抑制一般采用低通或带通滤波的方法。采用滤波处理的电路对噪声干扰能起到一定的过滤作用，但是，由于转速信号频率范围宽，信号频率和噪声频率区间重叠，简单的滤波技术不能很好地区分信号和噪声，导致其滤波效果差。 当转速传感器或传感器电缆遭受雷击，或传感器与飞机上其他高电压电路短路时，高电压突变信号窜入传感器信号线路，如果电路未采用抗雷击设计，高电压信号会损坏转速处理电路，甚至造成控制系统失效，影响飞行安全。 现有的航空发动机转速测量电路一般未采用隔离技术，存在着安全隐患，如果调理电路发生故障，可能导致控制系统失效，造成无法预估的后果。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足),提供一种能够对航空发动机上的转速传感器信号进行调理隔离和抗雷击保护的转速信号调理模块。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下:提供一种转速信号调理隔离模块，包括供电电源以及顺次连接的抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路，抗雷击电路的输入端用于连接外部传感器信号，隔离电路的输出端用于连接发动机控制系统，供电电源为抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路供电。 本专利技术包括了抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路，将本专利技术应用于航空发动机的转速传感器和发动机控制系统之间，起到传感器信号调理、隔离和雷击保护的作用。 上述方案中，所述抗雷击电路包括电阻87、电阻[0、电阻[1、电阻町2、二极管01和二极管02 ；1？7 一端连接011 —端，07另一端和011另一端作为抗雷击电路的信号输入端分别用于连接外部传感器信号的两个输出端口，[1的另一端还连接公共地，町0 —端接公共地，另一端与87作为抗雷击电路的信号输入端的一端连接；01、02均与811并联连接，其中01的正极和02的负极与811接公共地的一端相连接，02的负极还连接[2的一端，尺12的另一端以及02的正极连接至滞环比较电路。 本专利技术的抗雷击电路可以限制进入模块的电压和电流，在传感器信号或电缆遭受雷击的情况下，保护模块不被损坏。 上述方案中，所述抗雷击电路还包括与87组成低通滤波器的电容03，03 一端与尺7一端连接，1？7的另一端和03的另一端分别用于连接外部传感器信号的两个输出端口。本专利技术利用电阻旧和电容03构成低通滤波器，可滤除传感器信号上的部分高频噪声，降低噪声对模块信号转换功能的干扰。 上述方案中，所述滞环比较电路包括比较器芯片仍、电阻以、电阻…、电阻财、电阻尺13，口 1的引脚接公共地，口 1的两个1即此输入引脚分别连接[2的一端和02的正极，口 1的负电源引脚连接供电电源以及通过电容⑶接公共地，口 1的输出引脚作为滞环比较电路的输出端外接至隔离电路的正电源引脚连接供电电源以及通过电容接公共地；尺13、1？2和财的一端连接VI的第2引脚，813另一端接公共地，1？2的另一端接电源，财另一端连接至口 1的输出引脚；口1的输出引脚还通过…连接供电电源。 在本专利技术中的滞环比较电路中，可以利用813对电路的阈值电压进行调节，阈值电压根据控制系统对转速的要求和传感器的信号特征进行设置。滞环比较电路对信号上的干扰噪声有较强的抑制作用，对各类交流信号具有很好的整形效果。在滞环比较电路能抑制噪声的同时，解决了发动机控制系统中转速传感信号采集不准的问题。 上述方案中，所述隔离电路包括光耦芯片口2和三极管01，01的基极通过电阻尺8连接滞环比较电路的输出端以及通过电阻阳连接供电电源，的发射极连接供电电源，的集电极通过电阻四连接口2的输入信号正端引脚，口2的输入信号负端引脚接公共地，口2的咖0引脚接地，112的输出引脚作为隔尚电路的输出地外接发动机控制系统，112的输出引脚还通过电阻册接供电电源，^2的^和%引脚连接供电电源。 本专利技术的隔离信号可以将模块中输入的传感器信号和模块隔离后的输出信号完全隔离，即便电路受损，也不会将故障传递给发动机控制系统，对整个控制系统起到了隔离保护的作用。模块隔离后的输出为方波信号，可供发动机控制系统直接采集。 上述方案中，所述供电电源包括电源八以及第一开关式电源隔离转换模块？012町和第二开关式电源隔离转换模块？0121？2，电源似-匕输入后产生工作电源电源似-匕输入？01诎2后产生工作电源+700分别与叭的发射极以及阳的一端连接，分别与以、1？3以及VI的负电源引脚连接，+^00.0与册以及口2的乂⑶、乂6引脚连接。 本专利技术在供电电源中设置？01现1和？01现2，可以将供电电源和模块的工作电源进行物理隔离，实现电源的隔离作用。 上述方案中，所述口2的输出引脚连接有作为对外接口的第一接头，第一接头用于外接发动机控制系统。为了方便本专利技术的模块对外进行连接，本专利技术通过第一接头作为对外的输出端，方便模块的对外连接。 上述方案中，抗雷击电路的信号输入端连接有作为对外接口的第二接头，第二接头用于外接外部传感器信号。为了方便本专利技术的模块对外进行连接，本专利技术通过第二接头作为对外的输入端，方便模块的对外连接。 与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是:(1)本专利技术的转速信号调理模块作为航空发动机转速传感器信号和控制系统的中转电路，提供了抗雷击、除噪声干扰、隔离等作用，大大提高了发动机控制系统的安全性。 (2)本专利技术在滞环比较电路中通过设置合理的滞环阈值，对噪声干扰有很好的抑制作用。而且在滞环电路能抑制噪声的同时，解决了发动机控制系统中转速传感信号采集不准的问题。再者，本专利技术的电路还采用了抗雷击设计，对上千伏的雷击信号可起到保护作用，使过压的传感器信号不会损坏电路。并且，电路的输入输出采用了隔离技术，即便电路受损，也不会传递给发动机控制器，对整个控制系统起到了隔离保护的作用。 【附图说明】 图1为本专利技术一种转速信号调理隔离模块具体实施例的架构图。 图2为本专利技术一种转速信号调理隔离模块具体实施例中供电电源的具体实现电路图。 图3为本专利技术一种转速信号调理隔离模块具体实施例的具体实现电路图。 图4为本专利技术一种转速信号调理隔离模块具体实施例中第一接头和第二接头的具体实现电路图。 【具体实施方式】 附图仅用于示例性说明，不能理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转速信号调理隔离模块，其特征在于，包括供电电源以及顺次连接的抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路，抗雷击电路的输入端用于连接外部传感器信号，隔离电路的输出端用于连接发动机控制系统，供电电源为抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路供电。

【技术特征摘要】
1.一种转速信号调理隔离模块，其特征在于，包括供电电源以及顺次连接的抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路，抗雷击电路的输入端用于连接外部传感器信号，隔离电路的输出端用于连接发动机控制系统，供电电源为抗雷击电路、滞环比较电路和隔离电路供电。2.根据权利要求1所述的转速信号调理模块，其特征在于，所述抗雷击电路包括电阻R7、电阻R10、电阻R11、电阻R12、二极管Dl和二极管D2 ；R7 一端连接Rll —端，R7另一端和Rll另一端作为抗雷击电路的信号输入端分别用于连接外部传感器信号的两个输出端口，Rll的另一端还连接公共地，RlO 一端接公共地，另一端与R7作为抗雷击电路的信号输入端的一端连接；D1、D2均与Rll并联连接，其中Dl的正极和D2的负极与Rll接公共地的一端相连接，D2的负极还连接R12的一端，R12的另一端以及D2的正极连接至滞环比较电路。3.根据权利要求2所述的转速信号调理模块，其特征在于，所述抗雷击电路还包括与R7组成低通滤波器的电容C3，C3 —端与R7 —端连接，R7的另一端和C3的另一端分别用于连接外部传感器信号的两个输出端口。4.根据权利要求2所述的转速信号调理模块，其特征在于，所述滞环比较电路包括比较器芯片U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R13，U1的GND引脚接公共地，Ul的两个Input输入引脚分别连接R12的一端和D2的正极，Ul的负电源引脚连接供电电源以及通过电容C5接公共地，Ul的输出引脚作为滞环比较电路的输出端外接至隔离电路，Ul的正电源引脚连接供电电源以及通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：高广华，胡勇刚，李拓彬，
申请(专利权)人：中国航空动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43