CN101660971B - 差动式位移传感器电子模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于“发动机试验设备和试验技术”领域，涉及一种差动式位移传感器电子模拟装置。模拟装置的同步变压器的两个绕组分别提取发动机全权限数字电子控制器激励端的两个激励信号，同步变压器输出分别送至由两路数字电位器组成的程控增益放大器，通过测控软件按发动机数学模型的输出进行解算控制，对程控增益放大器进行幅度调节，经调节后的电压信号送回到发动机全权限数字电子控制器的检测通道进行检测解算。本发明通过对差动式位移传感器电子模拟，实现了对其工作过程自动模拟，并可根据需要方便地进行故障设置。应用于发动机综合控制系统功能试验，采用半物理仿真方法模拟发动机上的差动式位移传感器电气特性，进而检查发动机综合控制器的接口电气特性。

Description

差动式位移传感器电子模拟装置
技术领域
本发明属于“发动机试验设备和试验技术”领域，涉及一种差动式位移传感器电子模拟装置。
背景技术
现代先进发动机采用先进的发动机全权限数字电子控制器(FADEC)控制发动机，飞机操纵采用电传控制，做为飞机动力装置综合控制系统涉及发动机全权限数字电子控制器(FADEC)、电气控制单元(EICU)、振动监测仪(EVM)等控制设备，还需要与飞机的航电、飞控、环控、起落架等系统进行交联工作。因此，系统设计要求必须对动力装置控制系统进行全系统功能及系统交联试验，以便验证整机动力装置控制系统的功能和性能。
由于试验不能使用真实发动机，就需要采用半物理仿真的方法来模拟发动机电气特性，按发动机数学模型，提供各种传感器、控制阀半物理仿真，支持发动机全权限数字电子控制器(FADEC)按有真实发动机状况下工作，对其进行考核试验。
差动式位移传感器(LVDT)模拟既需要符合发动机全权限数字电子控制器(FADEC)接口电气要求，同时需要测控软件按发动机数学模型输出实时控制改变。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够采用半物理仿真的方法来模拟发动机电气特性的差动式位移传感器电子模拟装置。
本发明的技术解决方案是，模拟装置的同步变压器的两个线圈绕组分别提取发动机全权限数字电子控制器激励端的A、B两个激励信号，同步变压器输出分别送至由两路数字电位器组成的程控增益放大器，通过测控软件按发动机数学模型的输出进行解算控制，对程控增益放大器进行幅度调节，经调节后的电压信号送回发动机全权限数字电子控制器的A、B检测通道进行检测解算。
数字电位器在测控软件控制下两两同步改变，同步变压器的OUT1端接入程控增益放大器的IN1端；程控增益放大器的JOUT1接入发动机全权限数字电子控制器的A、B检测通道解算，保证了发动机全权限数字电子控制器的激励信号和程控增益放大器的输出信号相位同步，两个通道信号相同。
本发明具有的优点效果
本发明采用电子电路在测控软件控制下模拟真实的差动式位移传感器实际工作状况，激励发动机全权限数字电子控制器(FADEC)按真实机载环境工作。本发明通过对差动式位移传感器电子模拟，实现了对其工作过程自动模拟，并可根据需要方便地进行故障设置。应用于发动机综合控制系统功能试验，采用半物理仿真方法模拟发动机上的差动式位移传感器电气特性，进而检查发动机全权限数字电子控制器(FADEC)的接口电气特性，支持其在仿真环境下工作，验证其系统功能。
附图说明
图1为本发明电路原理图。
具体实施方式
模拟装置的同步变压器的两个绕组分别提取发动机全权限数字电子控制器1激励端的A、B两个激励信号，同步变压器2输出分别送至由两路数字电位器组成的程控增益放大器3，通过测控软件5按发动机数学模型4的输出进行解算控制，对程控增益放大器3进行幅度调节，经调节后的电压信号送回发动机全权限数字电子控制器1的A、B通道检测解算。
发动机全权限数字电子控制器1的A、B通道激励Hi、Lo分别接入同步变压器2的IN1的1～4端；同步变压器2对应输出4组信号，其中Vb信号直接接负载电阻R13、R14；Va信号分别接RW1、2电位器，电位器的中心抽头分别接同步变压器2的OUT1的1、3端，2端连接两个电位器另端及线圈绕组另端，同步变压器2的OUT1与程控增益放大器3的JIN1的1、2、3对应相接。
程控增益放大器3由两片双运算放大器LF353分别为Ua1A、Ua1B、Ua2A、Ua2B，4个数字电位器RWa1、RWa2、RWa3、RWa4，和4个电阻Ra1、Ra3、Ra5、Ra7(阻值比决定增益大小)，电容Ca1～8为滤波电容，电阻Ra2、4、6、8为偏置电阻构成。Ua1A的1端、Ua1B的7端、Ua2A的1端、Ua2B的7端分别接JOUT1的1、2、4、5，JOUT1的3端接地。数字电位器8脚接5V电源、4脚接地、7脚接JD1的3端，5、6脚短接。JD1的1端接数字电位器RWa1、RWa3的1脚，JD1的2端接数字电位器RWa1、RWa3的2脚，JD1的4端接数字电位器RWa2、RWa4的1脚，JD1的5端接数字电位器RWa2、RWa4的2脚。程控增益放大器3的JIN1的1接电阻Ra1、Ra3的一端，电阻Ra1的另一端分别接运算放大器Ua1A的2脚、数字电位器RWa1的3脚，电阻Ra3的另一端分别接运算放大器Ua1B的6脚、数字电位器RWa2的3脚；程控增益放大器3的JIN1的3接电阻Ra5、Ra7的一端，电阻Ra5的另一端分别接运算放大器Ua2A的2脚、数字电位器RWa3的3脚，电阻Ra7的另一端分别接运算放大器Ua2B的6脚、数字电位器RWa4的3脚。电阻Ra2一端接地，另一端接放大器Ua1A的3脚；电阻Ra4一端接地，另一端接放大器Ua1B的5脚；电阻Ra6一端接地，另一端接放大器Ua2A的3脚；电阻Ra8一端接地，另一端接放大器Ua2B的5脚。电容Ca1一端接地，另一端接放大器Ua1A的8脚；电容Ca2一端接地，另一端接放大器Ua1A的4脚；电容Ca3一端接地，另一端接放大器Ua1A的8脚；电容Ca4一端接地，另一端接放大器Ua2A的4脚；电容Ca5一端接地，另一端接数字电位器RWa1的8脚；电容Ca6一端接地，另一端接数字电位器RWa2的8脚；电容Ca7一端接地，另一端接数字电位器RWa3的8脚；电容Ca8一端接地，另一端接数字电位器RWa4的8脚。数字电位器RWa1的6脚接放大器Ua1A的1脚；数字电位器RWa2的6脚接放大器Ua1B的7脚；数字电位器RWa3的6脚接放大器Ua2A的1脚；数字电位器RWa4的6脚接放大器Ua2B的7脚。程控增益放大器3的JOUT1的1、2、4、5端分别接发动机全权限数字电子控制器1的A、B通道检测解算的Va、Vb端，3端接Com端。
测控软件5控制输出DO01～05分别接程控增益放大器3的JD1的1～5端，通过脉冲改变数字电位器的阻值，从而改变程控增益放大器3的增益。

Claims (2)

1.一种差动式位移传感器模拟装置，其特征在于，模拟装置的同步变压器的两个线圈绕组分别提取发动机全权限数字电子控制器激励端的A、B两个激励信号，同步变压器输出分别送至由两路数字电位器组成的程控增益放大器，通过测控软件按发动机数学模型的输出进行解算控制，对程控增益放大器进行幅度调节，经调节后的电压信号送回发动机全权限数字电子控制器的A、B检测通道进行检测解算。
2.根据权利要求1所述的差动式位移传感器模拟装置，其特征在于，数字电位器在测控软件控制下两两同步改变，同步变压器的OUT1端接入程控增益放大器的IN1端；程控增益放大器的JOUT1接入发动机全权限数字电子控制器的A、B检测通道解算，保证了发动机全权限数字电子控制器的激励信号和程控增益放大器的输出信号相位同步，两个通道信号相同。
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