[发明专利]一种发动机转速测量电路及方法

说明书

本发明提出一种发动机转速测量电路及方法，由两个独立转速传感器同时对发动机转速进行采集，每一路转速传感器输出信号又分别通过高、低阈值两种非相似余度调理电路进行调理输出方波信号，以供频率测量装置采集，通过表决得出最终的发动机转速。本发明具备精度高、抗干扰能力强和可靠性高的特点，可应用于飞行包线宽、使用环境复杂的航空发动机转速检测系统中。

技术领域：

本发明属于旋转机械转速监控领域，具体涉及一种旋转机械转速测量电路及方法。

背景技术：

转速是评价发动机性能、试车过程监控、数据系统设计的一个极其重要的参数,也是发动机常用被控量。在发动机控制系统中，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。

实际上，发动机转速传感器输出的信号比较复杂，甚至出现奇异波形。这样的波形不能满足转速检测系统高可靠、高精度的测量要求，因此必须对转速传感器输出信号进行预先调理，将其转换为频率与原信号相同，且电压范围满足一定要求的方波信号。

发明内容：

本发明提供一种精确、高可靠性的发动机转速测量电路电路及其实现方法。

本发明的技术方案如下：

一种发动机转速测量电路，采用两个独立转速传感器同时采集发动机转速，每一路转速传感器输出信号分别进入两路滞回阈值不同的调理电路，输出与发动机转子频率相同的方波信号，送入频率检测及表决系统，得出最终发动机转速；

其中，调理电路包括差分放大电路和滞回比较电路；每一路转速传感器输出的信号经差分对称结构分别接至差分放大电路的正输入端和负输入端，正输入端还加入直流电压U°偏置；所述滞回比较电路包括电压比较器、正反馈电阻和正输入端的限流电阻，电压比较器负输入端也接直流电压U°，滞回比较电路的滞回阈值由所述正反馈电阻和限流电阻确定。

对应于上述两路转速传感器的两组滞回比较电路，设置相同的高滞回阈值和低滞回阈值。

可通过配置正反馈电阻和正输入端的限流电阻的不同比例值来设置调理电路的阈值。当转速传感器输出信号为可检测出的标准正弦波且滞回比较电路输出高电平电压为2U°时，滞回比较电路输出占空比为50％的方波信号。

上述调理电路中在差分放大电路之前，最好再设置有具有差分对称结构的带通滤波电路以及相应的限幅电路。

上述限幅电路可采用双二极管反向并联的结构。

应用上述发动机转速测量电路进行转速测量方法，工作过程如下：

步骤1：转速传感器输出正弦波信号，经过隔直和滤除高频噪声以及限幅处理，接入差分放大电路；

步骤2：差分放大电路输出以直流电压偏置U°为基准、幅值经过放大的非标准正弦波信号；

步骤3：差分放大电路输出信号接入滞回比较电路，滞回阈值通过正输入端的限流电阻和正反馈电阻调节；

当差分放大电路输出信号变大导致电压比较器正输入端电压大于负输入端电压时，滞回比较电路输出高电平；当差分放大电路输出信号变小导致电压比较器正输入端电压小于负输入端电压时，滞回比较电路输出低电平；

步骤4：将两组共计四路滞回比较电路的输出信号送入频率检测及表决系统，对这四路频率值进行表决，选择其中最大值作为其最终转速。

其中，在表决前，应根据频率值之间的相互关系进行这四路转速信号的有效性判断。