用于改进参数测量的方法和系统技术方案

本文中提供了一种包括改进的传感器校准的参数测量系统。该测量系统(150)包括第一传感器(212)，其带有包括多个输出特性的第一输出信号(314)，至少一个输出特性不足以测量期望的参数且至少一个输出特性适用于测量期望的参数。测量系统(150)还包括第二传感器(222)，其带有包括多个输出特性中的至少一些的第二输出信号(324)，第二输出信号(324)中的第一输出信号(314)中的至少一个不足的特性是适用于测量期望的参数的。该测量系统(150)还包括处理器(232)，其被编程为使用第二输出信号(324)校准第一输出信号(314)来产生第三输出信号(340)，该第三输出信号(340)包括第一输出信号(314)的至少一个合适的特性和第二输出信号(324)的至少一个合适的特性。

【技术实现步骤摘要】
用于改进参数测量的方法和系统
本公开文件的领域大体上涉及一种参数测量系统，且更具体地涉及一种用于通过杠杆作用和组合具有用于测量参数的期望的特性的传感器输出来改进参数测量的方法和系统。
技术介绍
至少一些传感器被设计成具有至少一个特定的输出特性，例如高精确度或高带宽(即，高速或快速响应)。例如，在至少一些飞行器系统中，燃料计量阀(FMV)被用在发动机控制器中。FMV包括带有具有高带宽或快速响应特性的传感器输出的燃料促动器传感器。然而，来自FMV的传感器输出还包括带有±5%误差的低精确度特性。此外，燃料流量计(FFM)包括被构造成向飞行器提供涉及在各种飞行阶段的燃料消耗的信号的传感器。FFM传感器输出包括在巡航阶段带有±1%误差的高精确度特性，但也包括较慢的响应特性。设计一种带有组合两种期望特性的传感器输出的传感器和/或实施更为复杂的硬件涉及来减少低精确度传感器的影响可为昂贵且困难的。至少一些已知的系统意图使用闭环反馈控制来操纵来自具有不同的期望的输出特性的两个完全不同的传感器的传感器输出信号。但是，这样的系统在两种信号不一致时，可易受损于误差或受损，因为没有独立的参数来辨别优选哪个信号。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种测量系统，其包括第一传感器、第二传感器和处理器。第一传感器包括具有多个输出特性的第一输出信号，多个输出特性中的至少一个输出特性不足以测量期望的参数且至少一个输出特性适用于测量期望参数。第二传感器包括第二输出信号，其包括第一输出信号的多个输出特性中的至少一些，第二输出信号中的第一输出信号中的至少一个不足的特性是适用于测量期望的参数的。处理器通信联接至存储设备并且被编程为使用第二传感器的第二输出信号来校准第一传感器的第一输出信号，以产生第三输出信号，该第三输出信号包括第一输出信号中的至少一个合适的特性和第二输出信号中的至少一个合适的特性。在另一方面，提供一种用于改进传感器精确度的方法。该方法包括接收来自构造成测量第一参数的第一传感器的第一输出信号和接收来自构造成测量第一参数的第二传感器的第二输出信号，第一输出信号的特征在于具有相对高的精确度和相对低的带宽，第二输出信号的特征在于具有相对高的带宽和相对低的精确度。该方法还包括使用来自第一传感器的第一输出信号来校准来自第二传感器的第二输出信号，并且使用经校准的第二输出信号来产生第三输出信号，该第三输出信号的特征在于具有对于第一参数的相对高的精确度和相对高的带宽。在又一方面，提供一种涡轮风扇发动机，该涡轮风扇发动机包括：包括多级压缩机的核心发动机、由通过在核心发动机中产生的气体来驱动的动力涡轮机供能的风扇、至少部分围绕核心发动机和风扇的风扇旁通导管，以及流量测量和控制(FMC)系统。FMC系统包括包含第一输出信号的第一传感器，该第一输出信号包括多个输出特性，多个输出特性中的至少一个输出特性不足以测量期望的参数且至少一个输出特性适用于测量期望的参数。FMC系统还包括包含第二输出信号的第二传感器，该第二输出信号包括第一输出信号的多个输出特性中的至少一些，第二传感器中的第一传感器的至少一个不足的特性是适用于测量期望的参数的。FMC系统还包括控制器，其构造成控制燃料计量阀(FMV)的动作来控制燃料至核心发动机的流量。控制器包括通信联接至存储设备的处理器，处理器被编程为使用第二传感器的第二输出信号来校准第一传感器的第一输出信号，以产生第三输出信号，该第三输出信号包括第一输出信号的至少一个合适的特性和第二输出信号的至少一个合适的特性。本专利技术的第一技术方案提供了一种测量系统，其包括：包括第一输出信号的第一传感器，所述第一输出信号包括多个输出特性，所述多个输出特性中的至少一个输出特性不足以测量期望的参数，且至少一个输出特性适用于测量所述期望的参数；包括第二输出信号的第二传感器，所述第二输出信号包括所述第一输出信号的多个输出特性中的至少一些，所述第二输出信号中的所述第一输出信号的至少一个不足的特性是适用于测量所述期望的参数的；通信联接至存储设备的处理器，所述处理器被编程为使用所述第二传感器的所述第二输出信号来校准所述第一传感器的所述第一输出信号，以产生第三输出信号，该第三输出信号包括所述第一输出信号的至少一个合适的特性和所述第二输出信号的至少一个合适的特性。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，所述期望的参数包括流量、温度和压力中的至少一个。本专利技术的第三技术方案是在第一技术方案中，所述第一和所述第二传感器中的至少一个体现为虚拟传感器(virtualsensor)。本专利技术的第四技术方案是在第一技术方案中，所述多个输出特性包括传感器带宽、传感器精确度、传感器可重复性、传感器分辨率(sensorresolution)和传感器灵敏性。本专利技术的第五技术方案是在第一技术方案中，所述第一传感器包括燃料计量阀(FMV)传感器且所述第二传感器包括燃料流量计(FFM)传感器。本专利技术的第六技术方案是在第五技术方案中，所述FMV传感器的所述第一输出信号的至少一个不足的特性包括低传感器精确度，而至少一个合适的特性包括高传感器带宽。本专利技术的第七技术方案是在第一技术方案中，所述处理器还编程为将代表所述第一输出信号的校准的校准数据储存在所述存储设备中。本专利技术的第八技术方案是在第七技术方案中，所述处理器还编程为在丢失来自所述第二传感器的所述第二输出信号之后使用所述校准数据来校准所述第一输出信号。本专利技术的第九技术方案提供了一种用于改进传感器精确度的方法，其包括：接收来自构造成测量第一参数的第一传感器的第一输出信号，所述第一输出信号特征在于具有相对高的精确度和相对低的带宽；接收来自构造成测量所述第一参数的第二传感器的第二输出信号，所述第二输出信号的特征在于具有相对高的带宽和相对低的精确度；使用来自所述第一传感器的所述第一输出信号来校准来自所述第二传感器的所述第二输出信号；以及使用经校准的第二输出信号来产生第三输出信号，所述第三输出信号的特征在于具有对于所述第一参数的相对高的精确度和相对高的带宽。本专利技术的第十技术方案是在第九技术方案中，还包括从构造成接收与在测量位置的参数相关联的一个或更多个信号的虚拟传感器产生所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个，以产生用于未测量的位置的输出信号。本专利技术的第十一技术方案是在第十技术方案中，从虚拟传感器产生所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个包括产生包括所述第一传感器和所述第二传感器中的至少一个以及所述未测量的位置的系统的电子模型。本专利技术的第十二技术方案是在第九技术方案中，使用来自所述第一传感器的所述第一输出信号来校准来自第二传感器的所述第二输出信号进一步包括产生校准常数和校准曲线中的至少一个。本专利技术的第十三技术方案是在第十二技术方案中，进一步包括将校准常数和校准曲线中的至少一个储存在存储设备中。本专利技术的第十四技术方案是在第十二技术方案中，进一步包括，当所述第一输出信号不适用时，使用校准常数和校准曲线中的至少一个来校准所述第二输出信号。本专利技术的第十五技术方案是在第九技术方案中，从虚拟传感器产生所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个包括从燃料流量计(FFM)传感器产生所述第一输出信号和从燃料计量阀(FMV)传感器产生所述第二输出信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量系统(150)，其包括：包括第一输出信号(314)的第一传感器(212)，所述第一输出信号(314)包括多个输出特性，所述多个输出特性中的至少一个输出特性不足以测量期望的参数，且至少一个输出特性适用于测量所述期望的参数；包括第二输出信号(324)的第二传感器(222)，所述第二输出信号(324)包括所述第一输出信号(314)的所述多个输出特性中的至少一些，所述第二输出信号(324)中的所述第一输出信号(314)的至少一个不足的特性是适用于测量所述期望的参数的；以及通信联接至存储设备(252)的处理器(232)，所述处理器(232)被编程为使用所述第二传感器(222)的所述第二输出信号(324)来校准所述第一传感器(212)的所述第一输出信号(314)，以产生第三输出信号(340)，该第三输出信号(340)包括所述第一输出信号(314)的至少一个合适的特性和所述第二输出信号(324)的至少一个合适的特性。

【技术特征摘要】
2015.11.17 US 14/9434291.一种测量系统(150)，其包括：包括第一输出信号(314)的第一传感器(212)，所述第一输出信号(314)包括多个输出特性，所述多个输出特性中的至少一个输出特性不足以测量期望的参数，且至少一个输出特性适用于测量所述期望的参数；包括第二输出信号(324)的第二传感器(222)，所述第二输出信号(324)包括所述第一输出信号(314)的所述多个输出特性中的至少一些，所述第二输出信号(324)中的所述第一输出信号(314)的至少一个不足的特性是适用于测量所述期望的参数的；以及通信联接至存储设备(252)的处理器(232)，所述处理器(232)被编程为使用所述第二传感器(222)的所述第二输出信号(324)来校准所述第一传感器(212)的所述第一输出信号(314)，以产生第三输出信号(340)，该第三输出信号(340)包括所述第一输出信号(314)的至少一个合适的特性和所述第二输出信号(324)的至少一个合适的特性。2.根据权利要求1所述的系统(150)，其特征在于，所述期望的参数包括流量、温度和压力中的至少一个。3.根据权利要求1所述的系统(150)，其特征在于，所述多个输出特性包括传感器带宽、传感器精确度、传感器可重复性、传感器分辨率和传感器灵敏性。4.根据权利要求1所述的系统(150)，其特征在于，所述第一传感器(212)包括燃料计量阀(FMV)传感器(212)且所述第二传感器(222)包括燃料流量计(FFM)传感器(222)，所述FMV传感器(212)的所述第一输出信号(314)的至少一个所述不足的特性包括低传感器精确度，而至少一个合适的特性包括高传感器带宽。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器(232)还被编程为将代表所述第一输出信号(314)的校准的校准数据(338)储存在所述存储设备(252)中，且在丢失来自所述第二传感器(222)的所述第二输出信号(324)之后使用所述校准数据(338)来校准所述第一输出信号(314)。6.一种涡轮风扇发动机(100)，其包括：包括多级压缩机(120)的核心发动机(112)；通过由在所述核心发...

【专利技术属性】
技术研发人员：S阿迪巴特拉，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US