[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

说明书

本发明公开了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，针对恒压激励电桥电路和恒流激励电桥电路两种热电阻信号处理方式，分别设计故障自检测电路及方法，其中恒压激励热电阻故障自检测电路包括不平衡电桥电路、滤波器电路、放大器电路、模数转换和控制器电路；恒流激励热电阻故障自检测电路包括基准电阻、放大器电路、模数转换和控制器电路；当传感器正常连接时，恒压激励故障自检测电路和恒流激励故障自检测电路输出电压在正常范围内，当传感器断线或者短路故障时，恒压激励故障自检测电路和恒流激励故障自检测电路输出电压超过正常范围，控制器可以判断出热电阻传感器故障。本发明能够检测热电阻温度传感器的断线故障和短路故障，在热电阻温度传感器故障时切换为备用通道、禁止起动、停机，保证航空发动机的安全。

技术领域

本发明属于传感器故障检测技术领域，涉及一种温度传感器故障自检测技术，尤其涉及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。

背景技术

热电阻温度传感器在航空发动机中使用时，一般用于测量航空发动机的进气总温，多采用PT100铂电阻，随着温度增加电阻值增加，航空发动机预计进口总温范围-55℃～100℃，信号特征78Ω～140Ω，热电阻温度传感器可以采用三线制或者四线制接法，以消除连接导线电阻引起的测量误差。

现有技术中，热电阻温度信号处理一般采用恒压激励或者恒流激励方式，三线制恒压激励热电阻处理电路如图1所示，将热电阻作为电桥电路的一个桥臂，热电阻传感器分压与参考电阻分压的差值，进行放大、模数转换即可得到热电阻温度，四线制恒流激励热电阻处理电路如图2所示，热电阻信号接入恒流源，将电阻信号转换为电压信号，进行放大、模数转换即可得到热电阻温度。上述热电阻电路处理方法流经热电阻的电流不能太大，否则热电阻发热影响测量精度，热电阻出来的电压是几十毫伏，之后再进行放大处理、AD转换器及处理器计算。现有用于处理热电阻温度信号的电路，仅处理热电阻传感器的温度，不判断热电阻温度传感器是否发生断线故障或短路故障，继而不能在热电阻温度传感器故障时进行禁止起动、切换备用通道等操作，无法保证航空发动机运行的可靠性及安全性。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和不足，本发明的目的是提供一种热电阻温度传感器的故障自检测装置及故障自检测方法，可用于对航空发动机热电阻温度传感器进行故障自检测，如果航空发动机控制系统在运行的某个阶段检测到热电阻温度传感器断线或者短路，可以进行禁止起动、切换为备用通道、停车等操作。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案如下：

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；

所述的恒压源，用于提供热电阻信号分压电源；

所述的电桥电路，用于将热电阻温度信号转换为电压信号；

所述的电阻电容滤波器电路，用于信号滤波；

所述的放大器电路，用于将电桥电路获得的毫伏电压信号放大；

所述的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；

优选的，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；

优选的，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；

优选的，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；