本發(fā)明涉及一種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號(hào)高精度實(shí)時(shí)測(cè)量的方法。

背景技術(shù)：

將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)這類(lèi)轉(zhuǎn)換器，在試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速條件均滿(mǎn)足技術(shù)要求(一般誤差為0.5％)，但裝機(jī)后會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)跳變現(xiàn)象。飛機(jī)上轉(zhuǎn)速誤差要求為0.3％，對(duì)數(shù)據(jù)平穩(wěn)性要求更高。

通過(guò)主機(jī)提供飛參數(shù)據(jù)分析和外場(chǎng)排故后的總結(jié)，已確認(rèn)造成機(jī)上轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)不穩(wěn)的主要原因有：1、轉(zhuǎn)速信號(hào)受整機(jī)環(huán)境干擾。2、低轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)不均勻造成輸出信號(hào)不穩(wěn)定。這類(lèi)產(chǎn)品在處理這個(gè)問(wèn)題采用的辦法為：1、在輸入端用濾波電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，消除超測(cè)量范圍的干擾信號(hào)。2、通過(guò)軟件算法進(jìn)行濾波處理。軟件算法濾波除理的措施中主要措施為：1、設(shè)定一個(gè)測(cè)量范圍的門(mén)限，將超過(guò)這個(gè)門(mén)限的數(shù)據(jù)全部丟掉，不將其納以后的計(jì)算。2、設(shè)定一個(gè)數(shù)據(jù)大小變化門(mén)限和一個(gè)數(shù)據(jù)大小超變化門(mén)限個(gè)數(shù)的判斷門(mén)限，超該門(mén)限數(shù)據(jù)將進(jìn)行多次判斷，超過(guò)判斷門(mén)限設(shè)定的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)時(shí)認(rèn)為數(shù)據(jù)有效，該數(shù)據(jù)被認(rèn)為有效數(shù)據(jù)，否則為無(wú)效數(shù)據(jù)。3、將多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均使數(shù)據(jù)能平穩(wěn)反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的真實(shí)情況。

從上面軟件的這些算法中個(gè)以看出，實(shí)現(xiàn)這些算法的基礎(chǔ)均是建立需在一定時(shí)間(采集時(shí)間處理時(shí)必須小于主機(jī)所要求的通訊周期，通常產(chǎn)品的更新周期為200ms)內(nèi)采集多個(gè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，但從配套這些產(chǎn)品所采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)頻率均很低，例如xz-29轉(zhuǎn)速/槳距位置信號(hào)處理機(jī)采集gzt-3轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)36000r/min時(shí)頻率為75.517hz；xz-26轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換器采集gzt-2a轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)100％(2500r/min)轉(zhuǎn)速時(shí)頻率為hz，xz-15轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換器采集gz-15轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)100％(4200r/min)轉(zhuǎn)速時(shí)頻率為70hz。以gzt-2a轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)為例，100％轉(zhuǎn)速時(shí)采集一個(gè)數(shù)據(jù)需12ms，70％轉(zhuǎn)速時(shí)采集一個(gè)數(shù)據(jù)需17.14ms,60％轉(zhuǎn)速時(shí)采集一個(gè)數(shù)據(jù)需20ms，40％轉(zhuǎn)速時(shí)采集一個(gè)數(shù)據(jù)需30ms，20％轉(zhuǎn)速時(shí)采集一個(gè)數(shù)據(jù)需60ms。也就是說(shuō)在不考慮處理時(shí)間的情況下，轉(zhuǎn)速70％以上才能在更新周期內(nèi)采集10個(gè)以上的數(shù)據(jù)，在丟掉最大、最小數(shù)據(jù)和壞數(shù)據(jù)后，能用來(lái)平均平滑處理的數(shù)據(jù)就更少了，因?yàn)閿?shù)據(jù)個(gè)數(shù)少使得數(shù)據(jù)求平均的效果大降低。60％以下轉(zhuǎn)速在保證更新率的前提下只能做去掉最大最大、最小數(shù)據(jù)和壞數(shù)據(jù)，不能做平均處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號(hào)高精度實(shí)時(shí)測(cè)量的方法，解決現(xiàn)有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)實(shí)時(shí)測(cè)量不精確的問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號(hào)高精度實(shí)時(shí)測(cè)量的方法，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息通過(guò)傳感器傳發(fā)送進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量，所述傳感器通過(guò)三相信號(hào)傳送，三相信號(hào)兩兩相交部分形成相位差，將每相交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，先將每相信號(hào)兩兩相與，將與后得到的信號(hào)進(jìn)行或運(yùn)算，就得到時(shí)了一個(gè)三倍于原信號(hào)頻率的方波信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述運(yùn)算表達(dá)式為(a·b)+(c·b)+(a·c)，a、b、c分別指三相方波信號(hào)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號(hào)高精度實(shí)時(shí)測(cè)量的方法，克服了傳感器每項(xiàng)之間輸出幅值有差棄的問(wèn)題，同樣成功實(shí)現(xiàn)信號(hào)倍頻。利用了傳感器本身特性，不會(huì)對(duì)信號(hào)測(cè)量造成延時(shí)，以gzt-2a轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)為例，在70％車(chē)速時(shí)可以采集30個(gè)數(shù)據(jù)以上，30％轉(zhuǎn)速以上都可以取10個(gè)以上的數(shù)據(jù)。這樣可緩解軟件處理數(shù)據(jù)量不夠的問(wèn)題，在保證更新率的條件下，讓數(shù)據(jù)更平穩(wěn)滿(mǎn)足高精度的使用要求。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明傳感器得到的三相波形圖的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明論證1的仿真電路示意圖；

圖3為本發(fā)明論證1的仿真波形圖1；

圖4為本發(fā)明論證1的仿真波形圖2；

圖5為本發(fā)明論證2中正弦波轉(zhuǎn)換成方波的分析圖；

圖6為本發(fā)明論證2的仿真電路示意圖；

圖7為本發(fā)明論證2的仿真波形示意圖；

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

如圖1-7所示，本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號(hào)高精度實(shí)時(shí)測(cè)量的方法，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息通過(guò)傳感器傳發(fā)送進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量，所述傳感器通過(guò)三相信號(hào)傳送，三相信號(hào)兩兩相交部分形成相位差，將每相交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，先將每相信號(hào)兩兩相與，將與后得到的信號(hào)進(jìn)行或運(yùn)算，就得到時(shí)了一個(gè)三倍于原信號(hào)頻率的方波信號(hào)。所述運(yùn)算表達(dá)式為(a·b)+(c·b)+(a·c)，a、b、c分別指三相方波信號(hào)。

論證方案一

通過(guò)研究轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)現(xiàn)，傳感器輸出的三相交流信號(hào)，每相相位差120°如圖1所示，通過(guò)波形圖觀(guān)察可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)半波整流后三相交流信號(hào)的合成交流電壓其交流成分基波頻率是每相交流信號(hào)的3倍。

在這個(gè)理論基礎(chǔ)上，進(jìn)行了軟件仿真仿真電路如圖2所示，通過(guò)仿真波形圖(圖3)可以看到信號(hào)已被三倍頻，其原理可行。在軟件仿真成功的情況下，用面包板搭接了一個(gè)與軟件仿真電路一致的電路，通過(guò)示波器觀(guān)察其波形(圖4)。通過(guò)波形圖發(fā)現(xiàn)倍頻后的信號(hào)周期間零電位不一致，而且轉(zhuǎn)速越高差棄越大，這樣會(huì)造成后級(jí)電路無(wú)法處理，通過(guò)分析造成這種現(xiàn)象的原因是由于傳感器輸出每相信號(hào)的幅值有差棄造成，但傳感器輸出的每相信號(hào)幅值不可能完全一致。因此此種方法不可行。

論證方案二

找到不可能的原因是傳感器每相幅值有偏差所致，那么能不能找到一個(gè)可以避免受幅值影響的辦法呢？通過(guò)反復(fù)觀(guān)察傳感器的三相信號(hào)發(fā)現(xiàn)，三相信號(hào)兩兩相交的部分(如圖1中的陰影部分)在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)正負(fù)半周各有三個(gè)。如果能將三相信號(hào)兩兩相交部分轉(zhuǎn)換成信號(hào)波形，那么就可以得到一個(gè)三倍頻的信號(hào)。

通過(guò)圖1可以看出，三相信號(hào)兩兩相交部分是信號(hào)的相位差形成，信號(hào)的相位差是傳感器特性所決定的，不受外界因素影響，因此我將每相交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)用圖示法分析(圖5所示)，先將每相信號(hào)兩兩相與，將與后得到的信號(hào)進(jìn)行或運(yùn)算，就得到時(shí)了一個(gè)三倍于原信號(hào)頻率的方波信號(hào),運(yùn)算表達(dá)式為(a·b)+(c·b)+(a·c)。

為驗(yàn)證其原理，我又進(jìn)行了仿真，仿真電路如圖6所示，仿真結(jié)果見(jiàn)圖7，就得到時(shí)了一個(gè)三倍于原信號(hào)頻率的方波信號(hào)。

結(jié)論

方案二優(yōu)于方案一，克服了傳感器每項(xiàng)之間輸出幅值有差棄的問(wèn)題，同樣成功實(shí)現(xiàn)信號(hào)倍頻。采用方案二這種倍頻方法，利用了傳感器本身特性，不會(huì)對(duì)信號(hào)測(cè)量造成延時(shí)，以gzt-2a轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)為例，在70％車(chē)速時(shí)可以采集30個(gè)數(shù)據(jù)以上，30％轉(zhuǎn)速以上都可以取10個(gè)以上的數(shù)據(jù)。這樣可緩解軟件處理數(shù)據(jù)量不夠的問(wèn)題，在保證更新率的條件下，讓數(shù)據(jù)更平穩(wěn)滿(mǎn)足用戶(hù)的使用要求。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。