[发明专利]一种航空发动机转速信号的采集电路

说明书

技术领域

本发明属于电子技术类，应用于航空电子技术领域，特别是涉及一种自适应阈值的频率信号采集电路。

背景技术

机载转速信号采集电路主要用于采集飞机的发动机转速。发动机转速信号采集电路主要通过电阻、电容、比较器、光耦等器件将发动机转速信号调理成标准的脉冲型信号，供控制器采集，电路原理简单。但是机上环境复杂，正常的发动机信号中常常串入各种干扰信号，而且干扰信号的幅值常常随着发动机转速的增加而增加。

传统的发动机转速信号采集电路，如图1中，采用比较器、电阻、触发器等构成的调理电路，可以将转速信号转换成脉冲信号，供处理器采集。该电路抑制干扰的措施主要通过一个滞回比较器来完成。如图2中，用比较器、电阻、电容和MOS管构成的频率信号调理电路，将转速信号调理成脉冲型信号，供处理器进行采集，该电路抑制干扰通过两个方面来实现，其一，通过比较器构成的滞回比较器来实现；其二，通过电阻、电容构成的RC低通滤波器来实现。图1、2中传统的发动机转速信号采集电路因为都引入了滞回比较器电路，因此具备了一定的抗干扰能力，但缺点也是很明显的，就是比较器的两个比较阈值都是固定的，当发动机转速信号中串入的干扰信号超过比较器的两个比较阈值时，比较器也会调理出脉冲信号，导致控制器采集的发动机转速信号错误。因此传统固定阈值的频率量采集电路对于那种随着发动机转速的增加而增加的干扰信号来说是无法抑制的。

发明内容

发明目的：提供一种航空发动机转速的自适应阈值的频率信号采集电路，能够克服传统发动机转速信号采集电路所存在的比较阈值固定，抑制干扰能力差的缺陷。

技术方案：一种航空发动机转速信号的采集电路，包括箝位电路1、滤波电路2、比较电路4、阈值产生电路3和数字整形电路5，输入的发动机转速信号的一个分支通过隔离电阻后通过箝位电路1将输入转速信号的电压进行箝位，保护后端的比较电路4，箝位电路1的输出连接到滤波电路2上，滤波电路2对输入信号进行滤波处理，滤波电路2的输出连接到比较电路4的负输入端上，输入的发动机转速信号的另外一个分支连接到阈值产生电路3上，阈值产生电路3的输出连接到比较电路4的正输入端上，比较电路4对滤波后的电路进行第一次整形，将转速信号调理成幅值为±15V的脉冲形信号，比较电路4的输出连接到数字整形电路5的输入端上，数字整形电路5将幅值为±15V的脉冲形信号调理成处理器可以采集的标准脉冲形信号。

箝位电路1包括一个稳压值为+10V的稳压二极管，通过箝位电路1，将输入的交流频率信号都箝位为-0.7V到10V的范围内，为后端的比较电路4提供保护。

滤波电路2为R1和C1组成的低通滤波器，对输入信号进行高频滤波。

阈值产生电路3包括运放AD2和交流转直流器件AD3，产生随着输入信号幅值变化而变化的阈值，运放AD2和电阻R6、R7、R8、R9组成信号衰减电路，将输入信号的幅值进行相应的衰减，衰减后的交流信号输入到交流转直流的转换器AD3中，通过AD3以及AD3附带的电阻R10、R11,电容C2、C3、C4、C5转换成直流信号，该输出信号连接到比较电路4中的运算放大器AD1的正输入端。

比较电路4包括运算放大器AD1和反馈电阻R3，反馈电阻R3跨接在运算放大器AD1的正输入端和运算放大器AD1的输出端，通过运算放大器的正反馈构成了一个滞回比较器，比较电路4将转速信号调理成幅值为±15V的脉冲形信号。

数字整形电路5由电阻R4和N沟道的MOS管组成，MOS管将比较电路4输出的幅值为±15V的脉冲形信号调理成+5V的脉冲形信号，控制器对标准形的脉冲信号进行采集，计算出前端转速信号的频率值。

有益效果：本发明继承了传统发动机转速信号采集电路通过滞回比较器实现信号的采集和抑制干扰的优点，同时针对传统发动机转速信号采集电路阈值固定，抗干扰性差的缺点，本发明可以根据发动机转速信号幅值的改变而自动的改变滞回比较器的比较阈值，大大提高了接口电路的抗干扰能力。

附图说明

图1为传统的转速信号采集电路1；

图2为传统的转速信号采集电路2；

图3为本发明实施方式的电路原理框图；

图4为本发明实施方式的电路图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述，参阅图3至图4。