本发明专利技术涉及用于与接地无关地提供传感器信号的系统和方法。公开了隔离电路(44,200)、涡轮数据获取系统和有关方法。一个示例性隔离电路包括用于联接到运行传感器上的分压器电路(102,202)、连接到所述分压器电路的箝位电路(104,204)和连接到所述箝位电路的增益电路(106,206)。分压器电路配置成分割从传感器接收的信号的幅度。箝位电路配置成限制来自所述分压器电路的电压。增益电路包括输出(108)。隔离电路根据传感器信号并且与接地无关地将单端输出信号提供到增益电路的输出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的领域大体涉及传感器隔离电路，且更具体地涉及。
技术介绍
燃气涡轮发动机组件经常被用作各种应用如发电设备或飞行器内的功率源。至少一些公知的燃气涡轮发动机系统包括多个传感器，以监测燃气涡轮发动机系统的各种状况/运行。例如，燃气涡轮发动机组件可包括速度传感器，以提供指示涡轮轴的转速的信号。传感器可基于例如控制、反馈和/或监测的目的而连接到燃气涡轮发动机组件内的多个电路上。当传感器联接到多于一个电路时，经常要求隔离，以避免可不利地影响传感 器的精度和/或使电路性能下降的接地回路。至少一些公知的燃气涡轮发动机组件对连接到传感器上的各电路采用独立的电源。可选地，其它公知的燃气涡轮发动机组件使用一个或多个变压器来将传感器与电路电气隔离。然而，变压器通常笨重并且可提供仅仅有限的频率响应。
技术实现思路
一方面，提供了一种用于与接地无关地提供传感器信号的隔离电路。该隔离电路包括用于联接到运行传感器上的分压器电路、连接到分压器电路上的箝位电路和连接到箝位电路上的增益电路。分压器电路配置成分割从传感器接收的信号的幅度。箝位电路配置成限制来自分压器电路的电压。增益电路包括输出。隔离电路根据传感器信号并且与接地无关地将单端输出信号提供给增益电路的输出。另一方面，提供了一种燃气涡轮发动机组件。燃气涡轮发动机组件包括速度传感器和隔离电路，该速度传感器用于生成指示构件的运行速度的差分信号，该隔离电路用于联接到速度传感器上，以接收来自速度传感器的差分信号。该隔离电路配置成根据差分信号并且与接地无关地生成单端输出信号。又一方面，提供了一种用于与接地无关地提供传感器信号的方法。该方法包括提供隔离电路以将传感器联接到燃气涡轮发动机组件的控制系统。该隔离电路包括分压器电路、连接到分压器电路上的箝位电路和连接到箝位电路上的增益电路。该方法包括从传感器接收差分输入信号，在分压器电路的电阻网络分割差分传感器信号的幅度，以及在增益电路的运算放大器处根据差分传感器信号并且与接地无关地生成单端输出信号。附图说明图I是示范性燃气涡轮发动机组件的框图。图2是与图I中所示的燃气涡轮发动机组件一起使用的示范性隔离电路的框图。图3是图2中所示的隔离电路的示范性示意图。图4是用于与接地无关地提供传感器信号的示范性方法的流程图。部件列表 10 燃气涡轮发动机组件 12 压缩器 14 燃烧器 16 涡轮 18 控制系统 20输入管道 21输入导叶 22转子轴 24燃料控制组件 26 传感器 28 传感器 30 传感器 32 传感器 34 传感器 36 传感器 38 负载 40 监测模块 42 控制模块 44 隔离电路 102分压器电路 104 箝位电路 106增益电路 108输出端 200隔离电路 202分压器电路 204 箝位电路 206增益电路 207电阻网络 208端子 210端子212瞬态电压衰减(TVS)装置 214 运算放大器 216正极输入 218负极输入 220输出 300方法 302提供 304 接收306 分割 308 生成。具体实施例方式图I是示范性燃气涡轮发动机组件10的示意图。在该示范性实施例中，燃气涡轮发动机组件10包括压缩器12、燃烧器14、经由转子轴22驱动地联接到压缩器12上的涡轮16、控制系统18和燃料控制组件24。燃烧器14联接 到压缩器12，使得燃烧器14与压缩器12流动连通。燃料控制组件24联接到燃烧器14上，用于将燃料引入燃烧器14中。输入管道20将外界空气引至压缩器12。在一个实施例中，所喷射的水和/或其它加湿剂也经输入管道20被引至压缩器12。输入管道20可包括对经输入管道20流入压缩器12中的一个或多个输入导叶21的外界空气的压损有贡献的多个管道、过滤器、筛网和/或吸声装置。在运行期间，输入管道20将空气引向压缩器12，该压缩器12将输入空气压缩到更高的压力和温度。压缩器12朝燃烧器14排出压缩空气，压缩空气在燃烧器14中与燃料混合并点燃，以生成流向涡轮16的燃烧气体，涡轮16驱动压缩器12。燃烧器14将燃烧气体引至涡轮16，在涡轮16中气流热能转化为旋转机械能。在示范性实施例中，燃气涡轮发动机组件10可用于驱动负载38，例如联接到转子轴22上的发生器(未示出)。在可选实施例中，负载38可联接到转子轴22的前延伸部(未示出)上。在更多其它实施例中，燃气涡轮发动机组件10可在诸如飞行器的运载工具中采用。燃气涡轮发动机组件10的运行可由探测涡轮16、负载38和/或外界环境的各种运行状况的若干传感器26-36监测。例如，传感器26-36还可包括流量传感器、速度传感器、火焰探测器传感器、阀位置传感器、导叶角度传感器和/或感测与燃气涡轮发动机组件10的运行相关的各种参数(例如在限定位置处的温度、压力和气体流量等)的其它传感器。在示范性实施例中，传感器34是用于生成指示转子轴22转速的差速信号的速度传感器。在示范性实施例中，控制系统18包括监测模块40和控制模块42。速度传感器34联接到监测模块40并且联接到控制模块42上。然而，监测模块40经由隔离电路44联接到速度传感器34上。速度传感器34和隔离电路44组合而形成涡轮数据获取系统。应该认识到，图I中所示的传感器26-36中的任何一个或多个可经由隔离电路联接到控制系统18 (包括其中的一个或多个模块)上。此外，在其它实施例中，隔离电路可被包括在控制模块内，而不是被包括在监测模块内。并且，在更多其它实施例中，监测模块和控制模块可各包括隔离电路。图2是隔离电路44的框图。在示范性实施例中，隔离电路44包括用于联接到传感器34上的分压器电路102。分压器电路102分割来自传感器34的传感器信号的幅度。隔离电路44包括联接到分压器电路102的箝位电路104和联接到箝位电路104的增益电路106。箝位电路104限制来自分压器电路102的电压，并且增益电路106包括输出108。隔离电路44根据速度传感器34的差分传感器信号并且与接地无关地将单端输出信号提供到增益电路106的输出108。在这种实施例中，隔离电路44使速度传感器34能够被联接到监测模块40并且被联接到控制模块42，而无需双重接地。因此，在传感器34与模块40和42之间未创造多个接地回路。因此，隔离电路44还可免除对(多个)变压器和/或用于监测模块40和用于控制模块42的(多个)单独电源的需求。此外，且如下文解释地，隔离电路44可提供对于公知变压器的改进的频率响应。更进一步地，在一些实施例中，隔离电路44可仅仅大致包括成品的构件，从而与公知的变压器和/或使用单独的电源相比改进了成本节约和/或电路板空间节约。图3是可用于与接地无关地提供传感器信号的可选隔离电路200的示范性示意图。在示范性实施例中，隔离电路200包括分压器电路202、连接到分压器电路202上的箝位电路204和连接到箝位电路204上的增益电路206。在示范性实施例中，分压器电路202包括电阻网络207。更具体而言，电阻网络207包括三个电阻器R1、R2和R3。电阻器R1-R3在输入端子208与210之间串联联接。电阻器R1-R3被联接以根据电阻器R1-R3的比例电阻分割到端子208和210的输入信号的幅度。具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于与接地无关地提供传感器信号的隔离电路(44,200)，所述隔离电路包括：用于联接到运行传感器(26？36)上的分压器电路(102,202)，所述分压器电路配置成分割从所述运行传感器接收的信号的幅度；连接到所述分压器电路上的箝位电路(104,204)，所述箝位电路配置成限制来自所述分压器电路的电压；和连接到所述箝位电路的增益电路(106,206)，所述增益电路包括输出(108)，其中，所述隔离电路根据所述传感器信号并且与接地无关地将单端输出信号提供给所述增益电路的输出端。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DZ阿巴维，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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