[发明专利]一种航空发动机转速传感器故障自检测的电路设计装置及方法

说明书

一种航空发动机转速传感器故障自检测装置及方法，针对单端频率信号处理和双端频率信号处理两种转速频率信号处理方式，分别设计故障自检测电路及方法，单端转速信号处理故障自检测电路包括电源、三极管、电阻、光耦隔离、控制器电路，双端转速信号处理故障自检测电路包括电阻、电源、滤波器电路、比较器、光耦隔离、控制器电路。本发明可以检测转速传感器是否断线，当出现断线的情况，禁止起动、切换为备用通道或者停车，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，涉及一种转速传感器的故障自检测装置及故障自检测方法，可用于航空发动机转速传感器的故障自检测。

背景技术

航空发动机的转速测量一般采用磁感应音轮测速传感器，当音轮转动时，在线圈中感应出相应的交变电压信号，信号的频率和转速成正比，幅值从几百毫伏到几十伏。航空发动机控制系统通过测量转速信号的频率得到转速值。

航空发动机控制系统根据转速设定值和测量值的偏差闭环给定燃油，当航空发动机转速信号丢失或者超速时控制系统应及时停机，因而转速信号是控制系统最关键的信号之一，控制系统在运行前检测到转速传感器故障时应禁止起动，在运行中检测到转速传感器故障时应及时停机。现有用于处理转速传感器信号的电路，仅处理转速传感器频率信号，不判断转速传感器是否发生断线故障，继而不能在转速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点和不足，本发明的目的是提供一种转速传感器的故障自检测装置及自检测方法，可实现对航空发动机转速传感器进行故障自检测，如果航空发动机控制系统检测到转速传感器断线，则禁止起动、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：

一种航空发动机单端转速信号处理故障自检测装置，包括：控制器处理器、单端转速信号处理电路和自检测电路，其中自检测电路包括正电压、上拉电阻、并联电阻、下拉电阻、三极管、光耦隔离、负电压、光耦电阻；

所述三极管工作在开关状态，用于控制光耦隔离输入端的导通和关断；

所述光耦隔离，用于隔离控制器单片机与外部电路；

所述负电压，在光耦导通时使得转速故障自检测电路输出负电压，使得转速处理电路中的比较器输出低电平，控制器处理器采集到0；

所述正电压，在光耦关断时使得转速故障自检测电路输出正电压，当传感器断线时转速处理电阻中的比较器输出高电平，控制器处理器采集到1，当传感器未断线时正电压未达到转速处理电路中的比较器发生翻转的电压，比较器输出低电平，控制器处理器采集到0；

所述光耦电阻，用于使得光耦导通时转速故障自检测电路输出下拉到负电压；

所述上拉电阻，用于使得转速故障自检测电路输出上拉到正电压；

所述下拉电阻，用于使得转速故障自检测电路输出下拉到地；

所述并联电阻，用于转速故障自检测电路的分压。

优选的，所述传感器引线分别为传感器1线、传感器2线，传感器2线经下拉电阻接地，转速处理电路处理传感器1线的波形，并被控制器处理器采集。

优选的，所述三极管的基极与控制器处理器的转速传感器故障测试引脚连接，发射极接地，集电极接光耦隔离输入负端；

所述光耦隔离的输入正端接控制器处理器的供电电压，输入负端接三极管集电极，光耦隔离的输出负端接负电压，输出正端接光耦电阻；

所述光耦电阻一端接到光耦隔离输出正端，另一端接到传感器2线；

所述下拉电阻一端接传感器2线，另一端接地；