本发明专利技术提出的一种航空发动机压力传感器检测电路，压力传感器分别通过传感器环路检测单元和输入仪表放大器电连接AD转换单元；压力传感器惠斯登电桥四个检测电阻的电压输入仪表放大器U2，仪表放大器U2将采集到的电压值传输到AD转换单元，环路检测单元检测惠斯登电桥四个检测电阻上的检测点压降，经过环路检测电路上的运算放大器运放处理后送到AD转换单元，发动机电子控制器CPU根据其中一路环路检测电路的输出电压值，依据AD转换单元AD转换后电压判断压力传感器电桥检测点故障。本发明专利技术具有电压稳定可靠，输出电压纹波非常小，测试精度高，不会影响P3压力输出的毫伏级电压差值。经过实际测试最大误差不超过0.05bar。
【技术实现步骤摘要】
航空发动机压力传感器检测电路
本技术适用于采用应变电阻组成的惠更斯平衡电桥的压力传感器检测电路，尤其是航空发动机压力传感器的检测电路。
技术介绍
随着集成电路和半导体技术的发展，出现了以半导体材料的压阻效应为原理制成的半导体力敏传感器，而其中的硅压阻式压力传感器因具有体积小、性能高、廉价等优点得到了广泛应用。但利用扩散技术形成的电桥阻值易随温度改变，并且压阻元件的压阻系数具有较大的负温度系数，这些易引起电阻值与电阻温度系数的离散，导致压力传感器的热灵敏度漂移和零点漂移。误差来源由于半导体材料对温度十分敏感，压阻式压力传感器的四个检测电阻多接为惠斯登电桥形式，其有恒流和恒压两种工作方式。 压力传感器是一种常用的检测装置，在多个行业中都有一定的应用。用户在使用压力传感器的时候确定如何检测压力传感器显得十分重要。航空发动机P3压力传感器主要采用的是应变电阻组成的惠更斯平衡电桥，电桥供应电压9.5V?10.5V，激励边阻抗为 0.9?1K Ω，信号边阻抗为0.8?4K Ω，压力范围O?1300KPa绝对压力，对应输出电压为O?26mV，输出电压与施加的绝对压力呈线性关系。由此对发动机电子控制器P3压力传感器检测电路要求提供稳定可靠地激励电源，有激励回路检测电路，对P3输入信号进行高精度低漂移放大。 压力传感器常用的检测方法有3种:1、加压检测，用标准的压力源，给传感器压力，按照压力的大小和输出信号的变化量，对传感器进行校准。并在条件许可的情况下，进行相关参数的温度检测。 2、零点的检测，用万用表的电压档，检测在没有施加压力的条件下，传感器的零点输出。这个输出一般为mV级的电压，如果超出了传感器的技术指标，就说明传感器的零点偏差超范围。 3、桥路的检测，主要检测传感器的电路是否正确，一般是惠斯通全桥电路，利用万用表的欧姆档，量输入端之间的阻抗、以及输出端之间的阻抗，这两个阻抗就是压力传感器的输入、输出阻抗。如果阻抗是无穷大，桥路就是断开的，说明传感器有问题或者引脚的定义没有判断正确。上述检查方法虽然简单方便，但对于航空发动机压力传感器的检查并不适用，而且测试精度不高。由于P3传感器输入到发动机控制器的是毫伏级的电压差，该电压差需要经过高精度低漂移的仪表放大器极高放大倍数才能获取P3压力值。 航空发动机电子控制器外接P3压力传感器为应变电阻组成的惠更斯平衡电桥。压力传感器正常工作电流一般在5?10mA，如果发生压力传感器内部短路或传感器线路破损等故障时容易将发动机电子控制器的压力传感器供电电路损坏。为了不影响平衡电桥正常工作，回路检测电阻一般阻值较小。为了避免航空发动机压力传感器惠更斯平衡电桥激励输入电源引入干扰信号，通常要求压力传感器激励供电输出必须具有限流保护功能且输出电流控制在1mA左右，供电要求电压精度高、纹波小。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种工作稳定可靠，测试精度高，具有激励输出短路不会造成发动机电子控制器损坏，能够获取发动机压力值，尤其是能够判断压力传感器是否工作正常的航空发动机P3压力传感器的检测电路。 本专利技术的上述目的可以通过以下措施来达到，一种航空发动机压力传感器检测电路，包括激励电源、环路检测单元和输入仪表放大器，其特征在于:激励电源通过电连接在比较放大器UlA反向输入端与输出端之间的积分电容C3和输出端限流电阻Rll并联的三极管Q4、三极管Q3，经Q4导通后将Q3基极电压拉低，截止Q3，组成基准电压激励输出关断限流保护电路；激励电源电连接发动机电子控制器外接压力传感器，压力传感器分别通过传感器环路检测单元和输入仪表放大器电连接AD转换单元；压力传感器惠斯登电桥四个检测电阻的电压输入仪表放大器U2，将采集到的电压值传输到AD转换单元，环路检测单元检测惠斯登电桥四个检测电阻上的检测点压降，经过环路检测电路上的运算放大器运放处理后送到AD转换单元，发动机电子控制器CPU根据其中一路环路检测电路的输出电压值，依据AD转换单元AD转换后电压判断压力传感器电桥检测点故障。 本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果。 激励电源稳定、可靠、纹波小。本专利技术采用激励电源通过电连接在比较放大器UlA反向输入端与输出端之间的积分电容C3和输出端限流电阻Rll并联的三极管Q4、三极管Q3，Q4导通后将Q3基极电压拉低，截止Q3，组成基准电压激励输出关断限流保护电路，输出电压稳定可靠，纹波非常小，不会影响P3压力输出的毫伏级电压差值，保护压力传感器激励电源电路不会过流损坏。为航空发动机P3压力传感器检测技术提供了稳定可靠的激励电源输出。P3激励电源输出的电流强度适中，即使P3激励输出短路也不会造成发动机电子控制器损坏。 本专利技术根据航空发动机P3压力传感器输入到发动机控制器的O?26mV电压差的特性，采用高精度低漂移，可以放大100倍左右的输入信号仪表放大电路获取P3压力值，解决了 P3传感器电压差微弱，压力值获取困难的问题。 本专利技术保护和检测功能完善，经过长期试验证明该电路工作稳定可靠，测试精度高，经过实际测试最大误差不超过0.05bar,普遍误差在0.0lbar左右。 【附图说明】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是本专利技术航空发动机压力传感器检测电路框图。 图2是图1压力传感器激励电源的电路原理示意图。 图3图1的电路原理示意图。 【具体实施方式】 参阅图1、图2。航空发动机压力传感器由应变电阻组成的惠更斯平衡电桥，其检测电路主要包括压力传感器激励电源、压力传感器环路检测单元和压力传感器输入仪表放大器。激励电源通过电连接在比较放大器UlA反向输入端与输出端之间的积分电容C3和输出端限流电阻Rll并联的三极管Q4、三极管Q3，Q4导通后将Q3基极电压拉低，截止Q3，组成基准电压激励输出关断限流保护电路；激励电源电连接压力传感器，压力传感器分别通过传感器环路检测单元和输入仪表放大器电连接AD转换单元；压力传感器惠斯登电桥四个检测电阻的电压输入仪表放大器U2，仪表放大器U2将采集到的电压值传输到AD转换单元，环路检测单元检测惠斯登电桥四个检测电阻上的检测点压降，经过环路检测电路上的运算放大器运放处理后送到AD转换单元，发动机电子控制器CPU根据其中一路环路检测电路的输出电压值，依据AD转换单元AD转换后电压判断压力传感器电桥检测点故障。 压力传感器激励电源包括:分压电阻R5和R7并联限流电阻R6、滤波电容Cl和接地电阻R7并联电容C2组成的并联回路，并联于比较放大器UlA反向输入端与输出端之间的积分电容C3和输出端限流电阻R11，经三极管Q4并联积分电容C3的电阻电阻R12，以及经电阻Rll并联的三极管Q4、三极管Q3及其外围电阻R8、电阻R9、电阻RlO和二极管D1，电阻R3、电阻R14和二极管D2。发动机电子控制器提供的IOV基准电压经限流电阻R6限流和滤波电容Cl滤波输入UlA比较放大器正向输入端，通过电阻R12采集输出电压到UlA比较器负端，比较器输出经Rll限流后控制Q3导通，Q3导通后+15V的电流经过限流电阻RlO和Q3，从Q3发射极输出电流到电流采样电阻R13，从R13输出IOV电压到外部压力传感器，该输出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种航空发动机压力传感器检测电路，包括激励电源、环路检测单元和输入仪表放大器，其特征在于：激励电源通过电连接在比较放大器U1A反向输入端与输出端之间的积分电容C3和输出端限流电阻R11并联的三极管Q4、三极管Q3，经Q4导通后将Q3基极电压拉低，截止Q3，组成基准电压激励输出关断限流保护电路；激励电源电连接发动机电子控制器外接压力传感器，压力传感器分别通过传感器环路检测单元和输入仪表放大器电连接AD转换单元；压力传感器惠斯登电桥四个检测电阻的电压输入仪表放大器U2，将采集到的电压值传输到AD转换单元，环路检测单元检测惠斯登电桥四个检测电阻上的检测点压降，经过环路检测电路上的运算放大器运放处理后送到AD转换单元，发动机电子控制器CPU根据其中一路环路检测电路的输出电压值，依据AD转换单元AD转换后电压判断压力传感器电桥检测点故障。
【技术特征摘要】
1.一种航空发动机压力传感器检测电路，包括激励电源、环路检测单元和输入仪表放大器，其特征在于:激励电源通过电连接在比较放大器UlA反向输入端与输出端之间的积分电容C3和输出端限流电阻Rll并联的三极管Q4、三极管Q3，经Q4导通后将Q3基极电压拉低，截止Q3，组成基准电压激励输出关断限流保护电路；激励电源电连接发动机电子控制器外接压力传感器，压力传感器分别通过传感器环路检测单元和输入仪表放大器电连接AD转换单元；压力传感器惠斯登电桥四个检测电阻的电压输入仪表放大器U2，将采集到的电压值传输到AD转换单元，环路检测单元检测惠斯登电桥四个检测电阻上的检测点压降，经过环路检测电路上的运算放大器运放处理后送到AD转换单元，发动机电子控制器CPU根据其中一路环路检测电路的输出电压值，依据AD转换单元AD转换后电压判断压力传感器电桥检测点故障。2.如权利要求1所述的航 空发动机压力传感器检测电路，其特征在于:压力传感器激励电源包括:分压电阻R5和R7并联限流电阻R6、滤波电容Cl和接地电阻R7并联电容C2组成的并联回路。3.如权利要求1所述的航空发动机压力传感器检测电路，其特征在于:发动机电子控制器提供的1V基准电压经限流电阻R6限流和滤波电容Cl滤波输入UlA比较放大器正向输入端，通过电阻R12采集输出电压到UlA比较器负端，比较器输出经Rll限流后控制Q3导通，Q3导通后+15V的电流经过限流电阻RlO和Q3，从Q3发射极输出电流到电流采样电阻R13，从R13输出1V电压到外部压力传感器，该输出就是压力传感器激励电源正端。4.如权利要求1所述的航空发动机压力传感器检测电路，其特征在于:U1A比较放大电路中的积分电容C3为抑制纹波的负反馈器件。5.如权利要求1所述的航空发动机压力传感器检测电路，其特征在于:发动机电子控制器提供的1V基准电压同样经电阻R5和R7分压，该分压值经过电容C2滤波后到三极管Q4，分压值大小使...
【专利技术属性】
技术研发人员：许会元，郑德华，杨正军，
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
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