[发明专利]一种航空发动机热电阻温度传感器故障自检测的装置及方法

权利要求书

1.一种航空发动机热电阻温度传感器的恒压激励热电阻故障自检测方法，其特征在于，包括恒压激励热电阻故障自检测装置，所述自检测装置包括恒压源、电桥电路、电阻电容滤波电路、放大器电路、AD转换及控制器处理器电路；

所述恒压源，用于提供热电阻信号分压电源；

所述电桥电路，用于将热电阻温度信号转换为电压信号；

所述电阻电容滤波器电路，用于信号滤波；

所述放大器电路，用于将电桥电路获得的毫伏电压信号放大；

所述AD转换及控制器处理器，用于将热电阻故障自检测电路中的模拟量信号转换为数字量信号并进行热电阻温度数值计算；

所述热电阻引线连接为三线制，引线分别为传感器1线、传感器2线、传感器3线，传感器3线接地；

所述电桥电路包括分压电阻1、分压电阻2、参考电阻；

所述分压电阻1的两端分别与传感器1线、恒压源连接；

所述分压电阻2的两端分别与参考电阻、恒压源连接；

所述参考电阻的两端分别与分压电阻2、传感器2线连接；

所述电阻电容滤波器电路包括电阻电容滤波器1、电阻电容滤波器2；

热电阻传感器分压送入电阻电容滤波器1，所述电阻电容滤波器1的输入连接传感器1线；

参考电阻分压送入电阻电容滤波器2，所述电阻电容滤波器2的输入连接参考电阻；

所述放大器电路包括放大器电路1、放大器电路2；

电阻电容滤波器1与电阻电容滤波器2的差压送入放大器电路1进行放大；

电阻电容滤波器2与地的差压送入放大器电路2进行放大；

所述AD转换及控制器处理器电路的输入为放大器电路1与放大器电路2的输出；

所述热电阻故障自检测方法具体包括以下步骤：

所述控制器获得温度传感器电路采集的温度；

当放大器电路1或者放大器电路2电压计算的数值超过传感器正常连接的范围时，认为温度传感器出现断线或者短路故障；

当热电阻温度传感器1线断线时，电阻电容滤波器1输出电压等于电源电压，设计分压电阻2的阻值较大、参考电阻的阻值较小，电阻电容滤波器2输出电压较小，电阻电容滤波器1与电阻电容滤波器2之间的差压经过放大达到正向饱和，超过传感器正常连接时的电压范围，经过AD转换及控制器处理器采集，其数值超过传感器正常连接时的范围，判断出热电阻温度传感器故障；

当热电阻温度传感器2线断线时，设计分压电阻1阻值较大，由于热电阻温度传感器的阻值较小，电阻电容滤波器1输出电压较小，电阻电容滤波器2输出电压等于电源电压，电阻电容滤波器1与电阻电容滤波器2之间的差压经过放大达到反向饱和，超过传感器正常连接时的电压范围，经过AD转换及控制器处理器采集，其数值超过传感器正常连接时的范围，判断出热电阻温度传感器故障；

当热电阻温度传感器3线断线时，电阻电容滤波器1输出电压等于电源电压，电阻电容滤波器2输出电压也等于电源电压，电阻电容滤波器2与地之间的差压经过放大超过传感器正常连接时的电压范围，经过AD转换及控制器处理器采集，其数值超过传感器正常连接时的范围，判断出热电阻温度传感器故障；

当热电阻温度传感器1线与2线短路时，电阻电容滤波器1输出电压等于0，电阻电容滤波器2输出电压较小，电阻电容滤波器1与电阻电容滤波器2之间的差压经过放大超过传感器正常连接时的电压范围，经过AD转换及控制器处理器采集，其数值超过传感器正常连接时的范围，判断出热电阻温度传感器故障；分压电阻1的阻值较大，采用精密电阻。

2.一种航空发动机热电阻温度传感器的恒流激励热电阻故障自检测方法，其特征在于，包括恒流激励热电阻故障自检测装置，所述自检测装置包括恒流源、基准电阻、放大器电路、AD转换及控制器处理器电路；

所述恒流源，用于将热电阻温度信号转换为电压信号；

所述基准电阻，用于热电阻传感器断线时为放大器电路提供输入电压；

所述放大器电路，用于将热电阻传感器上的电压信号放大；

所述AD转换及控制器处理器，用于将热电阻故障自检测电路中的模拟量信号转换为数字量信号并进行热电阻温度数值计算；

所述热电阻温度传感器采用四线制；

所述恒流源的两端连接热电阻温度传感器的两端；

所述基准电阻连接热电阻温度传感器的两端；

所述放大器电路连接基准电阻的两端；

所述AD转换及控制器处理器电路的输入为放大器电路的输出；

恒流源电流1毫安，放大器采用INA128，放大倍数设置为100，基准电阻为20千欧姆；

所述热电阻故障自检测方法具体包括以下步骤：

所述控制器获得温度传感器电路采集的温度；

当放大器电路电压计算的数值超过传感器正常连接的范围时，认为温度传感器出现断线故障。