CN109001583B - 用于连接到转速计的电气设备 - Google Patents

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Abstract

一种包括用于经由包括测量线(36，37)和测试线(38)的线缆(3)连接到转速计(2)的计算装置或数据集中器类型的电气设备，所述电气设备具有所述测量线能连接到的测量输入(11，12)和所述测试线能连接到的测试输入(14)、连接到所述测量输入且被布置成采集所述测量线上存在且由所述转速计产生的电测量信号的测量采集组件(7)、连接到所述测试输入且被布置成检测所述测试线是否开路的测试采集组件(8)、以及布置成在所述测试线开路的情况下检测到所述测量线的断开的处理器组件(9)。

Description

用于连接到转速计的电气设备
技术领域
本发明涉及包括计算装置或数据集中器类型的且用于连接到转速计的电气设备的领域。
背景技术
用于测量飞行器起落装置的轮的转速的转速计常规上包括被约束成与轮一起转动的转子、定子、以及转速传感器。转速传感器包括定位在定子上的线圈。
线圈经由线缆连接到计算装置(或任何其他电气设备，例如数据集中器)。计算装置因而采集具有表示轮的转速的电压和/或频率的电气测量信号。
一般而言，来自多个转速计的多个线缆一起编组在线束中，该线束从起落装置布线到计算装置所处于的飞行器机身内部。
不幸的是，起落装置中的轮的轮胎之一可能发生爆胎。轮胎碎片随后射出并可损坏线束并切断线缆之一。
随后适当的是检测到连接到被切断线缆的转速计已经丢失。应当观察到，电气测量信号的零电压可对应于零转速，并且因而与“正常”且被正确测量的转速测量相对应。
还应当观察到，对于各轮之一，在刹车或锁住时呈现为零的转速是可能的，即使其他轮的转速不为零。
甚至在与来自其他轮的转速相比较时，仅检测到零电压因此也不能足以检测到被切断线缆。
已经作出了建议来使得每一转速计中的转速传感器是冗余的。此类冗余需要使得用于测量轮的转速的计算装置的输入的数目翻倍，并且增加了与每一转速计相关联的附加重量和体积。此类冗余还暗示在转速计和计算装置之间利用两个线缆，而非仅一个线缆。
还作出了如下建议：只有将转速计连接到计算装置的线缆才按冗余方式提供。此类冗余仍然增加了附加重量，并且还在由线缆和计算装置形成的电路中造成回路，这对于符合与电磁兼容性有关的要求而言是有问题的。
应当观察到，在以上描述的两种建议中，将转速计连接到计算装置的两个线缆的损失没有被检测到。
最后，作出了以下建议：通过将小信号注入线缆和线圈来定期测试线缆和线圈的连续性。然而，这暗示了对电测量信号并且因而对轮的转速的采集需要被定期停用，这在实现防滑或“防堵”刹车功能的刹车系统中不是可接受的。
发明目标
本发明的目标是以简单、紧凑且在不停用对轮的转速的测量的情况下检测将转速计连接到电气设备的线缆的断开。
发明内容
为了实现这一目标，提供了一种包括用于经由包括测量线和测试线的线缆连接到转速计的数据集中器的计算装置的类型的电气设备，所述电气设备具有所述测量线能连接到的测量输入和所述测试线能连接到的测试输入、连接到所述测量输入且被布置成采集所述测量线上存在且由所述转速计产生的电测量信号的测量采集组件、连接到所述测试输入且被布置成检测所述测试线是否开路的测试采集组件、以及布置成在所述测试线是开路的情况下检测到所述测量线的断开的处理器组件。
测量线中的断开因而通过检测到测试线是开路而被检测到。这一解决方案实现简单且紧凑，因为它只需要将测试线添加到还包括连接在转速计的测量线的线缆中。这一解决方案不需要停用对电测量信号的采集，因为测试线(它使得能够检测测量线中的断开)不同于测量线。
此外，本发明提供了一种包括转速计、包含测量线和测试线的线缆、以及上述电气设备的系统，所述线缆具有连接到所述转速计的第一端和连接到所述电气设备的第二端。
参考对本发明的具体非限制性实施例的以下描述，本发明可被更好地理解。
附图说明
参考附图，附图中：
图1示出了本发明的第一实施例中的电气设备，连同线缆和转速计；
图2示出了本发明的第一实施例中的电气设备的测试采集组件；
图3示出了本发明的第二实施例中的电气设备的测试采集组件；
图4示出了本发明的第三实施例中的电气设备，连同线缆和转速计；以及
图5示出了本发明的第四实施例中的电气设备，连同线缆和转速计。
具体实施方式
参考图1，在这一示例中，本发明的第一实施例中的电气设备包括计算装置1。计算装置1通过线缆3连接到转速计2。
计算装置1位于飞行器的一支撑点中。
计算装置1包括包含测量采集组件7、测试采集组件8以及处理器组件9的外壳4。
计算装置1包括第一测量输入11和第二测量输入12。第一测量输入11和第二测量输入12连接到测量采集组件7。
计算装置1还包括测试输入14。测试输入14是离散输入。测试输入14连接到测试采集组件8。
测试采集组件8可以在图2中看到。在这一示例中，测试采集组件8是用于采集离散信号的组件。
测试采集组件8包括连接到测试输入14的电阻器17和18、经由电阻器21连接到位于电阻器17和18之间的点P的参考电压源19、以及连接在电阻器18和计算装置1的电接地23之间的电阻器22。测试采集组件8还包括低通滤波器25和磁滞比较器26。低通滤波器25的输入被连接到电阻器18和电阻器22。低通滤波器25的输出被连接到磁滞比较器26的输入。
电接地23连接到计算装置1的外壳4。
转速计2用于测量飞行器起落装置轮的转速。转速计2包括包含转速传感器的外壳30。转速传感器包括转子和包含绕组31的定子。
在这一示例中，线缆3的长度的一部分位于将连接到转速计的多个类似线缆编组在一起的线束中。该线束从起落装置布线到飞行器的该支撑点。
线缆3具有第一端33和第二端34。第二端34连接到计算装置1。
线缆3具有第一测量线36、第二测量线37以及测试线38。第一测量线36、第二测量线37以及测试线38被绞在一起，即它们围绕彼此螺旋地缠绕。
在线缆3的第一端33处，第一测量线36连接到定子绕组31的第一端子。第二测量线37连接到定子绕组31的第二端子。测试线38经由线缆3或线束的屏蔽或者实际经由转速计2的机械主体(如果转速计2的外壳30被参考为接地的话)而连接到转速计2的接地39。
在线缆3的第二端34处，第一测量线36连接到计算装置1的第一测量输入11，第二测量线37连接到第二测量输入12，且测试线38连接到测试输入14。
计算装置1的测量采集组件7获取表示轮的转速的电压和/或频率的电测量信号。
测试采集组件8将磁滞比较器26的输入处的测试电压Vt与检测阈值相比较，具体而言是预定电压阈值。测试电压Vt表示连接到测试输入14的阻抗。
如果测试电压Vt低于预定电压阈值，则测试采集组件8检测到离散接地信号正被施加到测试输入14。接地信号与测试线38正在线缆3的第一端33处连接到转速计2的接地39相对应。
处理器组件9随后检测测试线38的连续性，并且因而测试线38尚未断开。处理器组件9因此没有检测到第一测量线36或第二测量线38中的断开。具体而言，因为测试线38与第一和第二测量线36和37之间的邻近度，测试线38的断开(例如，归因于爆胎)将非常可能伴有第一测量线36或第二测量线37中的断开。
如果测试电压Vt大于或等于预定电压阈值，则测试采集组件8检测到离散开路信号正被施加到测试输入14。开路与测试线38正被开路相对应。
处理器组件9随后检测到测试线38中的断开，并且因而检测到第一测量线36和/或第二测量线37中的断开。处理器组件9随后使来自电测量信号的转速测量无效，从而停用转速计2并生成故障消息。
参考图3，本发明的第二实施例中的电气设备再次由计算装置构成。计算装置通过线缆连接到转速计。该转速计和线缆类似于以上描述的那些。
在这一示例中，计算装置具有第一测试输入101和第二测试输入102。-第一测试输入101和第二测试输入102两者都是离散输入。计算装置具有测试采集组件103。同样，测试采集组件103是用于采集离散信号的组件。
测试采集组件103包括运算放大器104、低通滤波器105以及磁滞比较器106。
运算放大器104的非倒相输入经由电阻器107连接到第一测试输入101。运算放大器104的倒相输入经由电阻器108连接到第二测试输入102。
测试线连接到第一测试输入101。
第二测试输入102连接到计算装置的电接地110，例如经由计算装置的外壳或经由线束或线缆的屏蔽。
第一参考电流源111经由电阻器112连接到非倒相输入。第二参考电流源113经由电阻器114连接到倒相输入。
来自运算放大器104的输出连接到低通滤波器105的输入。低通滤波器105的输出被连接到磁滞比较器106的输入。
同样，测试采集组件103将输入到磁滞比较器106的测试电压Vt与预定电压阈值相比较。测试电压Vt表示施加在第一测试输入101与第二测试输入102之间的阻抗。
如果测试电压Vt小于预定电压阈值，则测试采集组件103检测到离散接地信号正被施加到第一测试输入101。
处理器组件9随后检测测试线的连续性，并且因而测试线尚未断开。处理器组件9因此没有检测到第一测量线或第二测量线中的断开。
如果测试电压Vt大于预定电压阈值，则测试采集组件103检测到开路离散信号正被施加到第一测试输入101。
处理器组件随后检测到测试线中的断开，并且因而检测到第一测量线和/或第二测量线中的断开。处理器组件使来自电测量信号的转速测量无效，从而停用转速计并生成故障消息。
参考图4，本发明的第三实施例中的电气设备包括计算装置201。计算装置201经由线缆203连接到转速计202。
转速计202包括具有连接在其中的电阻器204的电路。测试线205经由电阻器204连接到转速计202的接地206。
计算装置201包括连接到测试线205的测试输入207。在这一示例中，测试采集组件208是用于测量电阻的组件。
测试采集组件208包括连接到计算装置201的测试输入207的第一输入210以及连接到计算装置201的电接地的第二输入211。
测试采集组件208测量第一输入210和第二输入211之间并且因而在测试输入207与计算装置201的电接地之间的测试电阻。
如果测试电阻小于预定电阻阈值，则测试采集组件208没有检测到测试线205是开路的。处理器组件212检测到测试线205是没有断开的。
如果测试电阻大于预定电阻阈值，则测试采集组件208检测到测试线205是开路的。
处理器组件212因而检测到测试线205是断开的并且因而第一测量线和/或第二测量线是断开的。处理器组件212使来自电测量信号的转速测量无效，从而停用转速计并生成故障消息。
参考图5，本发明的第四实施例中的电气设备包括计算装置301。计算装置301经由线缆303连接到转速计302。
在本发明的第四实施例中，线缆303具有第一测试线305和第二测试线306。
在线缆303的第一端307处，第一测试线305连接到转速计302中的电阻器308的第一端子。在线缆303的第一端307处，第二测量线306连接到电阻器308的第二端子。
在线缆303的第二端309处，第一测试线305连接到计算装置301的第一测试输入311。在线缆303的第二端309处，第二测试线306连接到计算装置301的第二测试输入312。
测试采集组件314包括连接到计算装置301的第一测试输入311的第一输入315以及连接到计算装置301的第二测试输入312的第二输入316。
同样，测试采集组件314是用于测量电阻的组件。
测试采集组件314测量第一输入315和第二输入316之间并且因而在计算装置301的第一测试输入311与第二测试输入312之间的测试电阻。
如果测试电阻位于有效电阻值范围内，则处理器组件317检测到第一测试线305和第二测试线306没有断开。
如果测试电阻不位于有效电阻值范围内，则处理器组件317检测到第一测试线305和/或第二测试线306断开。
处理器组件317随后检测到第一测量线318和/或第二测试线319中的断开。处理器组件317使来自电测量信号的转速测量无效，从而停用转速计并生成故障消息。
自然地，本发明不限于所描述的实施例，而是涵盖来自本发明的领域内的任何变型，如权利要求书所限定的。
虽然上述电气设备包括计算装置，但电气设备可以是不同的，例如数据集中器。

Claims (11)

1.一种用于经由包括测量线(36，37；318，319)和测试线(38；205；305，306)的线缆(3；203；303)连接到转速计(2；202；302)的电气设备，所述电气设备具有所述测量线能连接到的测量输入(11，12)和所述测试线能连接到的测试输入(14；101，102；207；311，312)、连接到所述测量输入且被布置成采集所述测量线上存在且由所述转速计产生的电测量信号的测量采集组件(7)、连接到所述测试输入且被布置成检测所述测试线是否开路的测试采集组件(8；103；208；314)、以及布置成在所述测试线开路的情况下检测到所述测量线的断开的处理器组件(9；212；317)。
2.如权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述测试输入(14；101；102)是离散输入，并且其中所述测试采集组件(8；103)被布置成检测离散开路信号或离散接地信号。
3.如权利要求2所述的电气设备，其特征在于，所述电气设备包括第一测试输入(101)和第二测试输入(102)，所述第一测试输入用于连接到所述测试线且所述第二测试输入连接到所述电气设备的电接地。
4.如权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述测试采集组件被布置成测量测试电阻。
5.如权利要求4所述的电气设备，其特征在于，所述测试电阻是所述测试输入(207)与所述电气设备的电接地之间的电阻。
6.如权利要求4所述的电气设备，其特征在于，所述电气设备包括第一测试输入(311)和第二测试输入(312)，所述测试电阻是所述第一测试输入(311)和第二测试输入(312)之间的电阻。
7.一种包括转速计、包含测量线和测试线的线缆、以及如前述权利要求中的任一项所述的电气设备的系统，所述线缆具有连接到所述转速计的第一端(33)和连接到所述电气设备的第二端(34)。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述测量线和所述测试线被绞在一起。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述测试线在所述线缆的所述第一端处连接到转速计接地。
10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述转速计包括具有连接在其中的电阻器(204)的电路，并且其中所述测试线(205)经由所述电阻器连接到转速计接地。
11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线缆具有两条测试线(305，306)，其中所述转速计具有电路，所述电路具有连接在其中的电阻器(308)，并且其中每一测试线连接到所述电阻器的不同端子。
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