一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路及实时提方法技术

本发明专利技术公开了一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路，信号处理电路电连接转速传感器，转速传感器用于获取转速齿盘的转速信号序列，所述转速信号序列包括高/低齿信号和正常转齿信号，所述信号处理电路包括：高/低齿信号输出电路和电压调节电路。本发明专利技术的一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路及实时提方法，通过电压调节第一比较器U2的门槛电压值，当门槛电压值处于高齿信号或低齿信号与转速齿盘上其他正常齿信号之间时，第一比较器U2输出高齿信号或低齿信号。本发明专利技术电路简洁可靠、软件/硬件开销小、响应速度快、实时性强、对转速相位不造成任何移相、迟滞。迟滞。迟滞。

【技术实现步骤摘要】
一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路及实时提方法


[0001]本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路及实时提方法。

技术介绍

[0002]航空发动机、舰船发动机等对空间尺寸要求比较苛刻的应用中，一般在测速齿盘中加工一个比其他正常齿高一点的高齿、或者一个比其他正常齿轮低一点的低齿，转速传感器在拾取齿盘转速信号脉冲序列中包含由该高齿信号信息或低齿信号信息，可以对该高齿信号信息或低齿信号信息进行识别、提取，用于对发动机的振动数据进行相位分析或者对航空发动机转子进行本机平衡的键相信号。鉴于现有的技术水平、目前还没有一种技术能很好地实时无损分离提取出该高齿信号。
[0003]为此，中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所提出了“一种基于多点冒泡法的转速高齿识别方法”(专利号：CN104678122B)，该方法利用现场可编程门阵列(FPGA)技术对含有高齿的转速信号进行高速采集，通过设置识别阈值和数字滤波的方法将每个音轮齿对应的波形进行有效识别，运用多点冒泡法进行波形幅值提取，根据先入先出的幅值比较方法进行高齿识别。
[0004]然而，该方法虽然可以分离提取出含在转速信号序列中的高齿信号、但需要利用软件对原始转速信号序列进行采样、分析、判别、分离，该方法由软件提取出来的高齿信号势必与原始高齿信号存在相位延迟、实时性不高等缺点。签于此、对转速齿盘中高齿信号进行实时正确的分离提取成为国内航空工业急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路及实时提方法，用以解决目前分离提取高/低齿信号时的需要利用软件对原始转速信号序列进行采样、分析、判别、分离，从而导致高/低齿信号与原始高齿信号存在相位延迟、实时性不高的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提出的了一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路，信号处理电路电连接转速传感器，转速传感器用于获取转速齿盘的转速信号序列，所述转速信号序列包括高/低齿信号和正常转齿信号，所述信号处理电路包括：
[0007]高/低齿信号输出电路，包括低齿信号输出电路、高齿信号输出电路和第一比较器U2，所述第一比较器U2的正输入端连接所述转速传感器的输出端，所述第一比较器U2的输出端连接低齿信号输出电路和高齿信号输出电路；
[0008]电压调节电路，所述电压调节电路的输出端连接所述第一比较器U2的负输入端，所述电压调节电路用于调节所述第一比较器U2的门槛电压值。
[0009]进一步地，所述信号处理电路还包括：
[0010]隔离输入电路：所述隔离输入电路的输入端连接所述转速传感器的输出端，所述隔离输入电路的输出端连接所述高/低齿信号输出电路的输入端，所述隔离输入电路将所
述转速传感器输入的信号处理后输出；
[0011]和转速信号输出电路：所述转速信号输出电路的输入端连接所述隔离输入电路的输出端，所述转速信号输出电路将转速信号序列中的高/低齿信号与正常转齿信号一起转换为正常转齿信号后输出。
[0012]进一步地，所述电压调节电路包括电位器W1，所述电位器W1的一端连接VCC电源，所述电位器W1的另一端接地，所述电位器W1的调节端连接所述第一比较器U2的负输入端。
[0013]进一步地，所述电压调节电路包括控制芯片和D/A转换器U6，所述控制芯片的第一输入端连接所述第一比较器U2的输出端，所述控制芯片的第二输入端连接所述转速信号输出电路的输出端，所述控制芯片的一个输出端连接所述D/A转换器U6的输入端，所述D/A转换器U6的输出端连接所述第一比较器U2的负输入端。
[0014]进一步地，所述电压调节电路还包括高/低齿信号标志标记模块，所述高/低齿信号标志标记模块的第一输入端连接所述转速信号输出电路的输出端，所述高/低齿信号标志标记模块的第二输入端连接所述第一比较器U2的输出端，所述高/低齿信号标志标记模块对高/低齿信号是否识别成功进行标记。
[0015]进一步地，所述高/低齿信号标志标记模块为异或运算电路或减法运算电路或频率/电压转换电路。
[0016]进一步地，所述高齿信号输出电路包括高齿信号提取模块，所述高齿信号提取模块的第一输入端连接所述转速信号输出电路的输出端，所述高齿信号提取模块的第二输入端连接所述第一比较器U2的输出端，所述高齿信号提取模块将高齿信号分离、提取后输出。
[0017]进一步地，所述高齿信号提取模块为异或运算电路或减法运算电路或反向同或运算电路。
[0018]进一步地，所述转速信号输出电路包括第二比较器U4、第二缓冲器U5、第一电阻R1和第二电阻R2，所述第二比较器U4的正输入端连接所述隔离输入电路的输出端，所述第一电阻R1的一端连接VCC电源，所述第一电阻R1的另一端连接所述第二电阻R2的一端和所述第二比较器U4的负输入端，所述第二电阻R2的另一端接地，所述第二比较器U4的输出端连接所述第二缓冲器U5的输入端，所述第二缓冲器U5的输出端输出转速信号。
[0019]第二方面，本专利技术还提供了一种转速齿盘的高/低齿信号实时提方法，所述转速齿盘的高/低齿信号实时提方法应用于第一方面所述的转速齿盘的高/低齿信号处理电路，包括以下步骤：
[0020]S1：将转速传感器输出的带有高/低齿信号的原始转速信号序列输送至第一比较器U2的正输入端；
[0021]S2：所述电压调节电路输出可调节的电压值至第一比较器U2的负输入端，当输入第一比较器U2的负输入端的电压值处于高齿信号或低齿信号与转速齿盘上其他正常齿信号之间时，第一比较器U2输出高齿信号或低齿信号。
[0022]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路及实时提方法，通过电压调节第一比较器U2的门槛电压值，当门槛电压值处于高齿信号或低齿信号与转速齿盘上其他正常齿信号之间时，第一比较器U2输出高齿信号或低齿信号。本专利技术电路简洁可靠、软件/硬件开销小、响应速度快、实时性强、对转速相位不造成任何移相、迟滞。
[0023]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0024]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0025]图1是本专利技术实施例1
‑
3的转速齿盘和转速传感器的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例1的转速齿盘的高/低齿信号处理电路的电路示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例2的转速齿盘的高/低齿信号处理电路的电路示意图
[0028]图4是本专利技术实施例3的转速齿盘的高/低齿信号处理电路的电路示意图；
[0029]图5是本专利技术实施例1
‑
3的带有高齿信号和低齿信号的原始转速信号序列的波形示意图；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路，信号处理电路电连接转速传感器(200)，转速传感器(200)用于获取转速齿盘(100)的转速信号序列，所述转速信号序列包括高/低齿信号和正常转齿信号，其特征在于，所述信号处理电路包括：高/低齿信号输出电路(500)，包括低齿信号输出电路、高齿信号输出电路和第一比较器U2，所述第一比较器U2的正输入端连接所述转速传感器(200)的输出端，所述第一比较器U2的输出端连接低齿信号输出电路和高齿信号输出电路；电压调节电路(400)，所述电压调节电路(400)的输出端连接所述第一比较器U2的负输入端，所述电压调节电路(400)用于调节所述第一比较器U2的门槛电压值。2.根据权利要求1所述的一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路，其特征在于，所述信号处理电路还包括：隔离输入电路(300)：所述隔离输入电路(300)的输入端连接所述转速传感器(200)的输出端，所述隔离输入电路(300)的输出端连接所述高/低齿信号输出电路(500)的输入端，所述隔离输入电路(300)将所述转速传感器(200)输入的信号处理后输出；和转速信号输出电路(600)：所述转速信号输出电路(600)的输入端连接所述隔离输入电路(300)的输出端，所述转速信号输出电路(600)将转速信号序列中的高/低齿信号与正常转齿信号一起转换为正常转齿信号后输出。3.根据权利要求1所述的一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路，其特征在于，所述电压调节电路(400)包括电位器W1，所述电位器W1的一端连接VCC电源，所述电位器W1的另一端接地，所述电位器W1的调节端连接所述第一比较器U2的负输入端。4.根据权利要求2所述的一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路，其特征在于，所述电压调节电路(400)包括控制芯片和D/A转换器U6，所述控制芯片的第一输入端连接所述第一比较器U2的输出端，所述控制芯片的第二输入端连接所述转速信号输出电路(600)的输出端，所述控制芯片的一个输出端连接所述D/A转换器U6的输入端，所述D/A转换器U6的输出端连接所述第一比较器U2的负输入端。5.根据权利要求4所述的一种转速齿盘的高/低齿信号处理电路，其特征在于，所述电压调节电路(400)还包括高/低齿信号标志标记模块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：易孟良，曾建华，
申请(专利权)人：株洲中航科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：