CN109540319B - 一种非线性滑油温度信号采集与处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空电子技术，涉及一种非线性滑油温度信号采集与处理方法；首先在实验室条件下，使用机上滑油温度传感器在不同温度和供电电压条件下测试滑油温度传感器的输出，获取滑油温度T1典型值与传感器供电电压V1、传感器输出电压V2理论试验数据；其次分析滑油温度T1、传感器供电电压V1、传感器输出电压V2对应关系；模拟得到滑油温度T1、传感器供电电压V1、传感器输出电压V2的线性模型；最后根据线性模型实现在机载设备硬件与计算资源限制下非线性滑油温度信号采集与处理。

Description

一种非线性滑油温度信号采集与处理方法
技术领域
本发明属于航空电子技术，具体涉及一种非线性滑油温度信号采集与处理方法。
背景技术
飞机滑油温度信号是飞行参数采集器采集的一种重要的信号。飞机维护人员可以通过该信号知悉飞机发动机滑油温度，了解发动机运行状态。一般滑油温度传感器为温度敏感电阻元器件为核心的测温电路，主要有恒压供电测电流模式和恒流供电测电压两种模式。笔者在某型飞机上遇到了一种直流电压供电测电压模式测温电路，由于传感器供电电压依据飞机发电机有差异，造成测温电路输出的电压不能与滑油温度形成简单的线性对应关系，造成滑油温度参数测量困难。
发明内容
本发明的目的是：提供一种非线性滑油温度信号采集与处理方法，使用标准测电压接口电路通过试验测试理论值和软件算法以解决目前非线性滑油温度参数测量困难的技术问题。
为解决此技术问题，本发明的技术方案是：
一种非线性滑油温度信号采集与处理方法，所述的非线性滑油温度信号采集与处理方法包含以下步骤：
步骤一、在实验室条件下，使用机上滑油温度传感器在不同温度和供电电压条件下测试滑油温度传感器的输出，获取滑油温度T1典型值与传感器供电电压V1、传感器输出电压V2理论试验数据；
步骤二、分析理论试验数据，分析滑油温度T1、传感器供电电压V1、传感器输出电压V2对应关系；模拟得到滑油温度T1、传感器供电电压V1、传感器输出电压V2的线性模型；
步骤三、在机载产品中，实时采集传感器供电电压V1、传感器输出电压V2，根据线性模型获取实时的滑油温度T1。
步骤二中所述的线性模型为：
滑油温度T1典型值与V2/V1平均比率呈正相关；
其中，V2/V1平均比率计算方式为：在滑油温度T1典型值固定条件下，由传感器供电电压V1的典型值与传感器输出电压V2的实时输出。
所述的滑油温度T1典型值范围为-50℃至150℃。
所述的传感器供电电压V1的典型值范围为经验值。
所述的线性模型公式为：
T1＝2409.639(V2/V1)-397。
本发明的有益效果是：本发明的非线性滑油温度信号采集与处理方法，通过试验测试理论值和软件算法实现滑油温度信号在硬件与计算资源限制下解算处理，可以实现飞参设备硬件资源和计算资源限制条件下非线性滑油温度信号采集与处理，完整准确的记录滑油温度信号有利于飞机维护及保养，可作为飞机滑油状态判断的依据。
附图说明
图1是非线性滑油温度信号传感器电路原理图；
图2是本发明方法的采集器信号处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：具体方法如下：
步骤1：在温度试验箱中，将机上滑油温度传感器浸入滑油，设置不同温度T1和不同供电电压V1，使用电压表测量传感器输出电压V2，试验数据如下表1：
表1试验数据表
Figure BDA0001869043320000021
Figure BDA0001869043320000031
说明：表格左侧第一行为温度试验箱依次设置的温度值T1，表格上方第一行为固定温度T1下改变传感器供电电压V1，表格中间为对应温度和输入电压时使用电压表测量出的传感器输出电压V2的数值。其中，所述的滑油温度T1典型值范围为飞机中滑油极限温度范围-50℃至150℃内每隔10℃选取，选取依据为飞机滑油温度表量程与精度，尽量保持与飞行员飞行过程中获取信息一致，测量方法为将滑油温度传感器置入温度稳定的试验箱，读取试验箱指示数据，即传感器输出电压V2。
所述的传感器供电电压V1的典型值范围为经验值，依据飞机正常供电范围26V至29内每隔1V选取，与飞机维护和使用过程中机上供电电压变化范围一致，传感器输出电压V2为实测传感器在不同温度和供电电压下的实时输出值，测量方法为使用普通电压表测量传感器供电电压。
步骤2：分析理论试验数据，分析滑油温度T1、传感器供电电压V1、传感器输出电压V2对应关系为：T1恒定，V1增大时，V2等比增大；V1恒定，V2增大时，T1增加。V2恒定，V1减小时，T1增加。所以得出线性模型为：T1与V2/V1存在正向比例关系，在机载设备计算资源足够情况下，使用多项式公式f(T1)＝a+b(V2/V1)+c(V2/V1)2+……+k(V2/V1)n，结合理论试验数据可以得出多项式公式各项系数，
在机载设备计算资源不够情况下，由于飞参系统计算资源限制及参数精度实用性考虑，采用T1典型值结合V2/V1比例系数分段线性方式模拟T1真实曲线，得到线性还原表如表2右侧两列：
表2分段线性还原数据表
Figure BDA0001869043320000041
其中表2中中间具体数值计算过程如下：
例如在T1为-50℃时，26V电压比率为3.76(V2)÷26(V1)＝0.1446153846，27V电压比率为3.89(V2)÷27(V1)＝0.1440740741，其中，V2的数值为表1中对应的数值，如26V、-50℃下对应的值为3.76；同理计算得出其他电压比率。
平均比率计算过程为：将26V～29V下分别计算得到的电压比率取平均后四舍五入取三位有效数字。
分析表2中V2/V1平均比率和T1数值，计算得出线性公式：
T1＝2409.639(V2/V1)-397
经验证，计算出的T1误差不大于±2℃,与机上仪表温度误差近似，可以满足使用要求。
根据步骤1和步骤2得出的线性公式，在飞行参数采集器机上正常工作时仅需执行步骤3，极大的节约了存储空间和计算能力。
步骤3：如图2，使用标准测电压接口获取传感器供电电压V1和传感器输出电压V2，代入步骤2获得的公式T1＝2409.639(V2/V1)-397，获得当前T1值。
对于类似原理的温度类传感器，可依据步骤1和2得出线性公式或分段线性公式模拟传感器真实输出特性。

Claims (4)

1.一种非线性滑油温度信号采集与处理方法，其特征在于：所述的非线性滑油温度信号采集与处理方法包含以下步骤：
步骤一、在实验室条件下，使用机上滑油温度传感器在不同温度和供电电压条件下测试滑油温度传感器的输出，获取滑油温度T1典型值与传感器供电电压V1、传感器输出电压V2理论试验数据；
步骤二、分析理论试验数据，分析滑油温度T1、传感器供电电压V1、传感器输出电压V2对应关系；模拟得到滑油温度T1、传感器供电电压V1、传感器输出电压V2的线性模型；所述的线性模型为：
滑油温度T1典型值与V2/V1平均比率呈正相关；
其中，V2/V1平均比率计算方式为：在滑油温度T1典型值固定条件下，由传感器供电电压V1的典型值与传感器输出电压V2的实时输出计算得到；
步骤三、在机载产品中，实时采集传感器供电电压V1、传感器输出电压V2，根据线性模型获取实时的滑油温度T1。
2.根据权利要求1所述的非线性滑油温度信号采集与处理方法，其特征在于：所述的滑油温度T1典型值范围为-50℃至150℃。
3.根据权利要求1所述的非线性滑油温度信号采集与处理方法，其特征在于：所述的传感器供电电压V1的典型值范围为经验值。
4.根据权利要求1所述的非线性滑油温度信号采集与处理方法，其特征在于：所述的线性模型公式为：
T1＝2409.639(V2/V1)-397。
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