一种磁阻型转速信号开路检测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及航空涡浆发动机领域，本发明专利技术提供了一种磁阻型转速信号开路检测方法和系统，包括：转速信号采集调理电路，直流电平抬升电路，积分电路，负反馈饱和防止电路和开路检测电路，采用了硬件积分器，仅对超低频信号放大，对低频和高频信号都进行滤波衰减。能够既满足传感器开路故障检测，又满足低频信号和高频信号频率检测，同时确保正常工作时传感器输出频率和幅值未触发开路故障。解决现有技术中要求转速信号频率较高，无法实现低转速信号下开路检测功能的技术问题。检测功能的技术问题。检测功能的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种磁阻型转速信号开路检测方法和系统


[0001]本专利技术涉及航空涡浆发动机
，特别涉及一种磁阻型转速信号开路检测方法和系统。

技术介绍

[0002]航空发动机健康管理系统中，转速是评价发动机性能、试车过程监控、功能监控的一个极其重要的参数,也是发动机常用被控量。经常要涉及到对发动机转速的测量，并且控制系统对转速测量的精确性要求很高，转速的精确、实时测量对保障发动机的正常运行和安全具有重要意义。
[0003]针对转速信号采集和开路检测，已有的方法有《一种发动机转速测量电路及方法》描述了转速信号高精度检测电路和方法，其中未描述开路检测故障电路及检测方法；另一种为《一种带开路检测的磁阻型转速信号采集方法与系统》描述了一种具备开路检测功能的电路设计方法，其中主要原理为利用电压抬升电路在开路时和非开路时给后级电路不同的电压抬升作用来识别开路状态，非开路状态要求正弦电压信号经过R4和C1的低通滤波器滤波后幅值小于比较器的比较电压，故要求转速信号频率较高，无法实现低转速信号下开路检测功能，如直升机旋翼转速、涡浆发动机螺旋桨转速等低频转速。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种磁阻型转速信号开路检测方法，以解决现有技术中要求转速信号频率较高，无法实现低转速信号下开路检测功能的技术问题，所述方法包括：
[0005]转速信号采集调理电路，将转速交流信号进行放大；
[0006]直流电平抬升电路，确保传感器未开路时，不影响转速信号幅值和频率，传感器开路时，有直流电平叠加在所述转速信号采集调理电路上；
[0007]积分电路，对超低频信号进行放大，对低频信号和高频信号都进行滤波衰减；
[0008]负反馈饱和防止电路，确保所述积分电路对直流信号的放大；
[0009]开路检测电路，将积分后的输出信号与参考电压进行比较，确保转速信号开路时，积分输出电压能被有效识别为开路电压，且转速信号未开路时，积分输出电压能被有效识别为未开路电压。
[0010]进一步的，所述转速信号采集调理电路包括差分放大电路。
[0011]进一步的，所述直流电平抬升电路包括直流电压源和抬升电阻。
[0012]进一步的，所述积分电路对直流输入信号放大倍数大于或等于50倍。
[0013]进一步的，各电路工作过程包括：
[0014]根据转速信号输出电压范围，计算所述差分放大电路放大倍数；
[0015]根据传感器内阻，确认所述直流电平抬升电路上拉电阻，根据所述放大倍数和传感器低频输出电压值，确认抬升电压的电压值；
[0016]根据传感器输出频率和所述电压值，按照预设标准确定积分器电阻和电容值；
[0017]根据所述放大倍数，确定预设电阻值构成所述负反馈饱和防止电路；
[0018]根据转速信号开路时和转速信号未开路时，比较器输出结果不同确定预设参考电压。
[0019]此外，本专利技术还提供了一种磁阻型转速信号开路检测系统，以解决现有技术中要求转速信号频率较高，无法实现低转速信号下开路检测功能的技术问题，所述系统包括：
[0020]转速信号采集调理电路模块，用于将转速交流信号进行放大；
[0021]直流电平抬升电路模块，用于确保传感器未开路时，不影响转速信号幅值和频率，传感器开路时，有直流电平叠加在所述转速信号采集调理电路上；
[0022]积分电路模块，用于对超低频信号进行放大，对低频信号和高频信号都进行滤波衰减；
[0023]负反馈饱和防止电路模块，用于确保所述积分电路对直流信号的放大；
[0024]开路检测电路模块，用于将积分后的输出信号与参考电压进行比较，确保转速信号开路时，积分输出电压能被有效识别为开路电压，且转速信号未开路时，积分输出电压能被有效识别为未开路电压。
[0025]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本专利技术提供了一种磁阻型转速信号开路检测方法，包括：转速信号采集调理电路，直流电平抬升电路，积分电路，负反馈饱和防止电路和开路检测电路，采用了硬件积分器，仅对超低频信号(包括直流信号)放大，对低频和高频信号都进行滤波衰减。能够既满足传感器开路故障检测，又满足低频信号和高频信号频率检测，同时确保正常工作时传感器输出频率和幅值未触发开路故障。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0027]图1是本专利技术实施例提供的一种高频磁阻型转速信号开路检测方法硬件原理图；
[0028]图2是本专利技术实施例提供的一种磁阻型转速信号开路检测方法硬件原理图；
[0029]图3是本专利技术实施例提供的一种硬件积分器幅频曲线；
[0030]图4是本专利技术实施例提供的一种RC低通滤波器幅频曲线；
[0031]图5是本专利技术实施例提供的一种磁阻型转速信号开路检测系统结构图。
[0032]图中附图标记：500、系统；501、转速信号采集调理电路模块；502、直流电平抬升电路模块；503、积分电路模块；504、负反馈饱和防止电路模块；505、开路检测电路模块。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0034]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实
施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]在本专利技术中，提供了一种磁阻型转速信号开路检测方法，包括：转速信号采集调理电路，将转速交流信号进行放大；直流电平抬升电路，确保传感器未开路时，不影响转速信号幅值和频率，传感器开路时，有直流电平叠加在所述转速信号采集调理电路上；积分电路，对超低频信号进行放大，对低频信号和高频信号都进行滤波衰减；负反馈饱和防止电路，确保所述积分电路对直流信号的放大；开路检测电路，将积分后的输出信号与参考电压进行比较，确保转速信号开路时，积分输出电压能被有效识别为开路电压，且转速信号未开路时，积分输出电压能被有效识别为未开路电压。
[0036]进一步的，所述转速信号采集调理电路包括差分放大电路。
[0037]具体的，转速信号采集调理电路由差分放大电路组成，实现转速传感器输出信号的差分放大，差分放大电路放大倍数，由传感器输出电压的最大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁阻型转速信号开路检测方法，其特征在于，包括：转速信号采集调理电路，将转速交流信号进行放大；直流电平抬升电路，确保传感器未开路时，不影响转速信号幅值和频率，传感器开路时，有直流电平叠加在所述转速信号采集调理电路上；积分电路，对超低频信号进行放大，对低频信号和高频信号都进行滤波衰减；负反馈饱和防止电路，确保所述积分电路对直流信号的放大；开路检测电路，将积分后的输出信号与参考电压进行比较，确保转速信号开路时，积分输出电压能被有效识别为开路电压，且转速信号未开路时，积分输出电压能被有效识别为未开路电压。2.根据权利要求1所述的一种磁阻型转速信号开路检测方法，其特征在于，所述转速信号采集调理电路包括差分放大电路。3.根据权利要求1所述的一种磁阻型转速信号开路检测方法，其特征在于，所述直流电平抬升电路包括直流电压源和抬升电阻。4.根据权利要求1所述的一种磁阻型转速信号开路检测方法，其特征在于，所述积分电路对直流输入信号放大倍数大于或等于50倍。5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种磁阻型转速信号开路检测方法，其特征在于，各电路工...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建平，王雅荟，高博，梁欣颖，王国振，牛天昊，
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：