一种基于电流源的高精度电阻信号调理电路及方法技术

本发明专利技术属于航空发动机温度传感器(电阻信号)监测领域。涉及一种基于电流源的高精度电阻信号调理电路及方法，解决当前使用于飞机发动机的温度传感器在信号传递过程中的线阻及防护电路阻抗叠加对温度采集精度产生影响的问题，实现对于发动机工作温度的精准测量，判断发动机是否在正常温度工作。包括雷电防护电路、EMI滤波电路、惠斯通电桥、精密电流源、低通滤波电路、差分放大电路及二阶低通滤波电路；本发明专利技术降低了温度传感器(电阻信号)线缆电阻引起的系统误差，并在实现高精度温度信号采集的基础上，通过结构简单的电路实现了温度传感器开路检测功能。电路具有结构简单、可靠性强、实用性高的特点。

A high precision resistance signal conditioning circuit and method based on current source

【技术实现步骤摘要】
一种基于电流源的高精度电阻信号调理电路及方法
本专利技术属于航空发动机温度信号监测领域，涉及一种基于电流源的高精度电阻信号调理电路及方法，用于在航空发动机强振、高噪声的复杂环境下，实现对发动机工作状态下温度传感器(电阻信号)的高精度监控。
技术介绍
在飞机工作的各个状态，都应能够可靠且实时的监控其发动机的温度状态。在实际工作中，需要对发动机的工作温度进行监控，在强震动，高噪声的复杂环境下，高精度的获得发动机的实时温度，是飞机安全飞行的重要保障，当前使用于飞机发动机的温度传感器，传感器端到调理电路的引线通常达数米，进入调理电路还需通过雷电及EMI滤波电路，信号传递过程中的线阻及防护电路阻抗叠加会对温度采集精度产生影响。为了能够准确地获得发动机的工作温度，对温度信号进行精确采集是上述工作的基础。发动机在工作过程，其工作环境较为恶劣，干扰因素多，因此需要通过一种高精度温度信号调理电路进行采集。
技术实现思路
为了解决当前使用于飞机发动机的温度传感器在信号传递过程中的线阻及防护电路阻抗叠加对温度采集精度产生影响的问题，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电流源的高精度电阻信号调理电路，其特征在于：包括雷电防护电路、EMI滤波电路、惠斯通电桥、精密电流源、低通滤波电路、差分放大电路及二阶低通滤波电路；/n所述雷电防护电路的输出端与EMI滤波电路的输入端电连接，所述EMI滤波电路的输出端及精密电流源的输出端均与惠斯通电桥的输入端电连接，惠斯通电桥的输出端、低通滤波电路、差分放大电路及二阶低通滤波电路依次实现电连接；/n所述雷电防护电路用于实现雷电防护；/n所述EMI滤波电路用于实现电磁兼容类防护；/n所述惠斯通桥用于测量待测电阻的电阻值；/n所述精密电流源输出电压通过高精度电阻产生高精度电流，给惠斯通电桥施加激励，将待测电阻信号转换为...

【技术特征摘要】
1.一种基于电流源的高精度电阻信号调理电路，其特征在于：包括雷电防护电路、EMI滤波电路、惠斯通电桥、精密电流源、低通滤波电路、差分放大电路及二阶低通滤波电路；
所述雷电防护电路的输出端与EMI滤波电路的输入端电连接，所述EMI滤波电路的输出端及精密电流源的输出端均与惠斯通电桥的输入端电连接，惠斯通电桥的输出端、低通滤波电路、差分放大电路及二阶低通滤波电路依次实现电连接；
所述雷电防护电路用于实现雷电防护；
所述EMI滤波电路用于实现电磁兼容类防护；
所述惠斯通桥用于测量待测电阻的电阻值；
所述精密电流源输出电压通过高精度电阻产生高精度电流，给惠斯通电桥施加激励，将待测电阻信号转换为电压信号；
所述低通滤波电路用于对输入的电压信号进行滤波；
所述差分放大电路用于对低通滤波后的电压信号进行放大；
所述二阶低通滤波电路用于对差分放大电路输出的电压信号进行滤波。


2.根据权利要求1所述的基于电流源的高精度电阻信号调理电路，其特征在于：所述雷电防护电路包括3个TVS管，分别对应待测电阻的三路输出信号，每个TVS管功率均按以下公式估算：






P＝IP×Vc………………………(3)
其中，Zs为信号激励输出阻抗；voc为信号激励峰值开路电压；Isc为信号激励峰值短路电流；IP为瞬态峰值电流；Vc为TVS管最大箝位电压；P为估算功率。


3.根据权利要求1所述的基于电流源的高精度电阻信号调理电路，其特征在于：所述EMI滤波电路为三路，分别对应待测电阻的三路输出信号，所述EMI滤波电路是由电感和电容组成的L型EMI滤波电路；
LC滤波电路的输入阻抗如式(4)所示：






其中，Zjω为LC滤波电路的输入阻抗，L为电感值，C′、C″为电容值，f为截止频率，ω为角频率，j为虚数。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宇辰，林凯，张弛，樊芊，孙旭升，刘源，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61