飞机发动机转速的在线检测电路设计.pdf

第25卷第4期长春工业大学学报(自然科学版)Vol125,No.4
2004年12月JournalofChangchunUniversityofTechonology(NaturalScienceEdition)Dec12004

文章编号:100622939(2004)0420046203

①飞机发动机转速的在线检测电路设计

方涛1,姜涛2,谢斌3
(1.长春大学环境工程学院,吉林长春130022;2.长春工业大学机电工程学院,吉林长春130012;
3.空军航空大学航空机械系,吉林长春130022)

摘要:阐述了飞机发动机转速在线检测电路的设计原理,解决了原有发动机转速表读数困难和精度不高的
问题。
关键词:飞机发动机;转速传感器;输出限压
中图分类号:TP274.5文献标识码:A

1.1转速传感器和转速表的工作原理
0引言
飞机上原有的转速传感器和转速表的工作原
发动机是飞机的动力装置,它的性能直接影理如图1所示。
响飞机的性能和安全,而它的转速是反映发动机
性能好坏的一个重要参数。因此,在外场维护时,
机务人员要进行试车,并通过飞机座舱内的转速
表来观察发动机在各个工作状态时的转速是否正图1飞机上原有的转速传感器和转速表的工作原理图
常,以及转速在各个状态之间的变化是否正常,以减速器与转速传感器相连,转速传感器是一
此来判断发动机是否正常运转。但这种转速表存个三相交流发电机,它的输出频率为:
p(In)
在两个问题:一是由于转速表是一个指针表,精度f=
60
不高,数据不易于读取,因而容易造成读数误差;
式中:p为三相交流发电机的极数;n为发动
二是由于该仪表没有储存功能,所以机务人员不
机的转速;I为减速器的减速比。
能在试车后观察转速的变化情况,分析发动机的
三相交流发电机输出的三相交流电与转速表
性能好坏和快速有效地排除故障。为此,设计了
相连,转速表是一个磁转速表,它由同步电机、磁
一个检测仪,该检测仪可以在地面试车时不影响
铁、涡流盘、游丝和指针等组成。指针的偏转角度
飞机原有仪表正常工作的情况下,实时检测发动
和输入的三相交流电的频率f一一对应,由于f
机的转速,并在地面的仪器上进行数显,把试车过
与发动机的转速n成正比,因此,指针的偏转角度
程中转速的变化记录下来,以便机务人员在试车
与发动机的转速n也一一对应。
后进行分析,并针对飞机发动机转速的在线检测
信号拾取点的确定
电路设计加以说明。1.2
转速传感器(三相交流发电机)的输出频率f
1转速信号拾取点的选择和发动机的转速n成正比,因此,可以通过对频率
信号的分析来间接研究发电机速度的变化情况。
飞机的外场维护有着严格的要求,既不能在
三相交流发电机的三根输出导线通过一个航空插
飞机上添加任何部件(包括传感器),也不能改变
头与转速表的三根输入导线相连,把这个插头拆
和破坏任何线路,这就造成了转速信号拾取难的
开,购买一个与该插头型号一样的插头,如图2所
问题。在多次验证后,我们把飞机上原有的转速
示。
传感器作为信号拾取点。

①收稿日期:2004207223
作者简介:方涛(1974-),女,吉林大安人,长春大学讲师,主要从事机电理论方向的研究.
第4期方涛,等:飞机发动机转速的在线检测电路设计47

的孔端和针端在背面相应的管脚用导线相连,同
时,在这个插头的孔端(或针端)的背面的三个管
脚的任意两个管脚引出两根导线,将三相交流发
电机的输出频率f引出,则发动机转速信号的拾
取工作完成。

2检测电路的设计[1～3]
图2转速信号拾取方法示意图
将插头的孔端与原有插头的针端相连,插头检测电路原理如图3所示,它包括信号转换
的针端与原有插头的孔端相连,并且把这个插头电路和限压电路。

图3检测电路原理图
2.1信号转换电路的设计载时(输入端不接入任何信号时),或当输入端的
信号转换电路的作用是把三相交流发电机输信号超过额定值时,输出端输出的直流电压信号
出的频率信号转换为A/D转换器能够接收的直将超过最大允许值5V,这将有可能损坏与输出
流电压信号,我们选用的是四川维博公司生产的端相连的电路,为此,需要一个限压电路对输出信
WB系列的频率传感器。这种传感器的特点是可号进行限压。当输出信号低于5V时,限压电路
以把任何形式的信号转换成电压信号输出。转换输出的是传感器输出的电压;当传感器输出电压
电路如图3左半部所示。对于该飞机,转速器输信号高于5V时,限压电路输出为最大值5V。
出的最大频率为:限压电路的电路原理如图3右半部所示。
是一个集电极开路的电压比较器用来把
pInmaxLM393,
fmax==
60传感器的输出电压与输出最大电压额定值进行比
2×0.217×12650较,以便判断传感器的输出电压是否超出额定值,
=91.5