发动机油针位置传感器检测电路制造技术

本发明专利技术提出的一种发动机油针位置传感器检测电路，方波转正弦波电路将来自控制器CPU的方波信号转换为两路标准的同频正弦波信号，经反向运算放大器放大后通过两路功率输出放大器分别输出到油针位置激励输出单元；激励正弦波放大级输出的正弦波经比较器和整形电路整形为三路标准的同频接地方波信号，送到油针位置激励、正弦SIN、余弦COS检测通道的正弦波转半波单元组，将正弦波放大级输出的正弦波下半周翻转为倍频半波信号，通过三路检测通道上的半波转直流电压单元组滤波、整形变换为平滑的直流电压；发动机电子控制器CPU根据AD转换电压值的三角函数关系，计算出油针位置大小，判断外部油针位置传感器的激励、正弦、余弦三个绕组阻抗和相位是否匹配。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出的一种发动机油针位置传感器检测电路，方波转正弦波电路将来自控制器CPU的方波信号转换为两路标准的同频正弦波信号，经反向运算放大器放大后通过两路功率输出放大器分别输出到油针位置激励输出单元；激励正弦波放大级输出的正弦波经比较器和整形电路整形为三路标准的同频接地方波信号，送到油针位置激励、正弦SIN、余弦COS检测通道的正弦波转半波单元组，将正弦波放大级输出的正弦波下半周翻转为倍频半波信号，通过三路检测通道上的半波转直流电压单元组滤波、整形变换为平滑的直流电压；发动机电子控制器CPU根据AD转换电压值的三角函数关系，计算出油针位置大小，判断外部油针位置传感器的激励、正弦、余弦三个绕组阻抗和相位是否匹配。【专利说明】发动机油针位置传感器检测电路
本专利技术涉及一种应用于角位置传感器的驱动和角度信号解析方面的检测电路，尤其是适用于发动机油针位置传感器的检测电路。
技术介绍
在航空发动机控制中，燃油计量装置普遍采用力矩马达或步进电机来改变油针位置，从而控制燃油流量。在航空发动机数字控制系统中，主要用于对油门杆位置、油针位置、导叶位置、喷口位置等线/角位移进行精确测量与控制。目前常见的角位置传感器的驱动和检测技术采用AD2S80等专用集成电路来实现，这些集成电路随着输出精度的提高，需要解析时间就越长，角度解析的实时性就越差。发动机工作时振动较大，温度较高，干扰较强，针对发动机燃油流量检测与控制，需要发动机电子控制器提供及时准确的燃油流量信息，便于及时控制燃油流量，电子控制器对发动机的控制才能及时高效，发动机的工作才能灵活机动。显然目前常用的角位置传感器检测专用集成电路不能胜任发动机油针位置的检测。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在问题，提供一种采用器件较少，能够将来自控制器CPU的2500HZ方波转换为标准的同频正弦波作为激励输出的发动机油针位置传感器检测电路，该检测电路误差小，检测速度较快实时性高，工作稳定可靠。本专利技术的上述目的可以通过以下措施来达到，一种发动机油针位置传感器检测电路，包括方波转正弦波电路、油针位置激励放大电路、油针位置激励输出单元、正弦波转方波单元、正弦波转半波单元和半波转直流电压单元，其特征在于:方波转正弦波电路将来自控制器CPU的方波信号转换为两路标准的同频正弦波信号，经反向运算放大器放大后通过两路功率输出放大器分别输出到油针位置激励输出单元；激励正弦波放大级输出的正弦波经比较器和整形电路整形为三路标准的同频接地方波信号，三路同频接地方波信号送到油针位置激励、正弦SIN、余弦COS检测通道的正弦波转半波单元组，将正弦波放大级输出的正弦波下半周翻转为倍频半波信号，倍频半波信号通过三路检测通道上的半波转直流电压单元组滤波、整形变换为平滑的直流电压，并送到AD转换器转换为电压值；发动机电子控制器CPU根据AD转换电压值的三角函数关系，计算出油针位置大小，判断外部油针位置传感器的激励、正弦SIN、余弦COS三个绕组阻抗和相位是否匹配，是否存在短路、断路的情况。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果。本专利技术激励、正弦SIN、余弦COS三路检测通道正弦波放大单元对传感器输入输出线缆引入的干扰信号具有吸收作用，传感器输入输出信号均有限流、限幅保护，使油针位置传感器外部短路和尖峰脉冲不会造成电路损坏，外部引入的高压和干扰信号不会造成油针位置处理损坏。本专利技术提供的2500HZ方波转正弦波电路将来自控制器CPU的2500HZ方波转换为相当标准的同频正弦波，结构思新颖，采用的器件较少，工作稳定可靠，该正弦波经过实际观测非常平滑。本专利技术为提高油针位置传感器检测结果精确度，各级电路均采用高性能运放，正弦波放大级、正弦波转半波单元中与波形幅值放大倍数有关的电阻都是精度小于0.1%，温飘小于10ppm/K。通过激励、正弦SIN、余弦COS三个相同正弦波转直流电压的检测通道获取的电压值纹波较小，经过AD转换后获取的油针位置经过实测误差均小于0.05°。本专利技术油针位置激励输出的2500HZ正弦波，从放大器输出端经过了几十欧姆的限流电阻才到传感器激励端，可以避免外部传感器激励部分短路损坏电路。本专利技术激励、正弦SIN、余弦COS三个采样通道，由于大量采用高性能运算放大器和高精度低温飘电阻、优化的放大和变换电路，具有工作稳定可靠、采集精度高、抗干扰能力强等优点，经过局部参数调整可以广泛应用于类似处理电路。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施实例对本专利技术进一步说明。图1本专利技术发动机油针位置检测电路框图。图2是图1中2500HZ方波转正弦波电路原理图。图3是发动机油针位置信号处理电路原理示意图。【具体实施方式】参阅图1。发动机油针位置传感器检测电路包括2500HZ方波转正弦波电路、油针位置激励放大电路、油针位置激励输出单元、半波控制单元，以及油针位置激励、正弦SIN、余弦COS三路通道的正弦波放大电路、正弦波转半波单元、半波转直流电压单元。发动机电子控制器CPU的产生的2500HZ方波送到2500HZ方波转正弦波电路中，方波转正弦波电路将发动机控制器CPU输出的2500HZ方波信号转换为两路标准的2500HZ同频正弦波信号送到油针位置传感器激励端。油针位置传感器输出的正弦SIN、余弦COS信号进入油针位置检测电路，形成油针位置激励信号、正弦SIN、余弦COS信号三路类同的采集通道；激励正弦波放大级输出的正弦波经比较器和整形电路整形为三路标准的同频接地方波信号，三路同频接地方波信号送到油针位置激励、正弦SIN、余弦COS检测通道的正弦波转半波单元组，将正弦波放大级输出的正弦波下半周翻转，将处理信号转换为倍频半波信号，倍频半波信号通过三路检测通道上的半波转直流电压单元组滤波、整形变换为平滑的直流电压。这样油针位置传感器三路输入输出信号经过幅度放大、正弦波转半波、半波转直流处理，得到与输入信号幅度相对应的电压信号给AD转换器转换为电压值，发动机电子控制器CPU根据AD转换电压值的三角函数关系，计算出油针位置大小，判断外部油针位置传感器的激励、正弦SIN、余弦COS三个绕组阻抗和相位是否匹配，是否存在短路、断路的情况。从而实时得到发动机供油量，依据该供油量发动机电子控制器可以进一步对发动机进行实时油量控制。参阅图2，在2500HZ方波转正弦波电路中，运算放大器U3A、U2A、U1A和UlB构成的转换电路将控制器CPU输出的2500HZ方波转换为标准的2500HZ正弦波，其中运算放大器U3A将方波转换正弦波，运算放大器U2A进行幅度放大，运算放大器U1A、UlB构成改变U3A输入信号幅度的反馈回路。为了避免输出幅值过高，从功率放大器U2B输出的信号由双二极管Q2构成限幅电路抑制输出电压幅度；从功率放大器U4A输出的信号由双二极管Q3限幅电路抑制输出电压幅度。2500HZ正弦波频率由功率放大器U2B放大电路进行功率放大，通过电阻R16限流输出到角位置传感器激励的正端，外部传感器激励端短路不会造成U2B损坏，积分电容C2构成的负反馈可以确保电路工作纹波较少，尽量少受外界干扰。反馈电阻R7从油针位置激励输出正端采集信号到U2B输入负端，可以确保输出幅度稳定，不受限流电阻R16影响。2500HZ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机油针位置传感器检测电路，包括方波转正弦波电路、油针位置激励放大电路、油针位置激励输出单元、正弦波转方波单元、正弦波转半波单元和半波转直流电压单元，其特征在于：方波转正弦波电路将来自控制器CPU的方波信号转换为两路标准的同频正弦波信号，经反向运算放大器放大后通过两路功率输出放大器分别输出到油针位置激励输出单元；激励正弦波放大级输出的正弦波经比较器和整形电路整形为三路标准的同频接地方波信号，三路同频接地方波信号送到油针位置激励、正弦SIN、余弦COS检测通道的正弦波转半波单元组，将正弦波放大级输出的正弦波下半周翻转为倍频半波信号，倍频半波信号通过三路检测通道上的半波转直流电压单元组滤波、整形变换为平滑的直流电压，并送到AD转换器转换为电压值；发动机电子控制器CPU根据AD转换电压值的三角函数关系，计算出油针位置大小，判断外部油针位置传感器的激励、正弦SIN、余弦COS三个绕组阻抗和相位是否匹配，是否存在短路、断路的情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许会元，杨东，甘祥，
申请(专利权)人：四川亚美动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51