专利名称：转速测量调理装置、发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种转速测量调理装置、发动机。
背景技术：
现有相关技术中，飞机上采用进口的转速表测量发动机转速，该转速表价格较高， 而且测量精度不高，而单独的发动机转速测量仪表不适宜在试车台使用。发动机试车台的转速信号为磁电机的频率信号，在飞机上此信号接入一个进口转速仪表，在试车台没有配置此转速仪表，由于该频率信号为一不规则的谐次减波信号，测量比较麻烦，利用传统的测量方法获得的转速比实际转速高了很多倍，究其原因是磁电机每次点火后的频率谐振引起频率信号的不稳定。我们利用该发动机在地面试车采用数采技术，针对上述相关技术中转速测量仪测量精度不高，依赖进口，成本较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。现有的转速测量仪不具备永久记录及回放的功能。

实用新型内容针对相关技术中转速测量仪测量精度不高，依赖进口，成本较高的问题而提出本实用新型，为此，本实用新型的主要目的在于提供一种转速测量调理装置、发动机，以解决上述问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种转速测量调理装置。根据本实用新型的转速测量调理装置包括门槛电压调节单元、脉宽调制单元以及倍频单元，其中，门槛电压调节单元，用于接收被测信号，并对被测信号的电压幅值进行调节处理，将调节电压幅值后的被测信号传输给脉宽展开单元；脉宽调制单元与门槛电压调节单元相连接，用于采集调节电压幅值后的被测信号，并调节该被测信号的脉冲宽度；倍频单元与脉宽调制单元相连接，用于控制调节脉冲宽度后的被测信号的输出频率。进一步地，装置还包括除错单元和整形单元，其中，除错单元与整形单元相连接， 用于将被测信号的幅值限定在可调范围内，以除去被测信号中的错误信号，将该幅值限定后的被测信号发送至整形单元；整形单元与门槛电压调节单元相连接，用于将除错后的被测信号缩小或放大，并将放大或缩小后的被测信号发送至门槛电压调节单元。进一步地，装置还包括抑制干扰单元，连接于门槛电压调节单元和脉宽调制单元之间，用于除去门槛电压调节单元处理后的被测信号中的干扰信号，并将除去干扰信号的被测信号发送给脉宽调制单元。进一步地，装置还包括信号隔离单元，连接于脉宽调制单元和倍频单元之间，用于隔离被测信号的输入接地端和输出接地端，使其在电气上相互隔离。进一步地，装置还包括校验模块，用于保存调理后的被测信号，并验证调理后的被测信号与发动机转速信号的一致性。进一步地，门槛电压调节单元根据被测信号中有用部分信号的电压幅值特性设定门槛电压以屏蔽被测信号中的噪音和无用部分。 进一步地，门槛电压调节单元包括调节幅值电位器，通过调节幅值电位器来调节被测信号的电压幅值。进一步地，脉宽调制单元包括调节频率电位器，通过调节频率电位器来调节被测信号的脉冲宽度。进一步地，门槛电压调节单元将调节后的所述被测信号转化为TTL脉冲信号。为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种发动机，该发动机使用上述任意一个转速测量调理装置。通过本实用新型，采用门槛电压调节单元、脉宽调制单元以及倍频单元，其中，门槛电压调节单元，用于接收被测信号，并对被测信号的电压幅值进行调节处理，将调节电压幅值后的被测信号传输给脉宽展开单元；脉宽调制单元与门槛电压调节单元相连接，用于采集调节电压幅值后的被测信号，并调节该被测信号的脉冲宽度；倍频单元与脉宽调制单元相连接，用于控制调节脉冲宽度后的被测信号的输出频率，解决了相关技术中转速测量仪测量精度不高，依赖进口，成本较高的问题，进而达到了提高转速测量仪测量精度、降低成本的效果。

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分， 本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1是根据本实用新型实施例的转速测量调理装置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。根据本实用新型的实施例，提供了一种转速测量调理装置、发动机。图1是根据本实用新型实施例的转速测量调理装置的示意图。如图1所示，该转速测量调理装置包括门槛电压调节单元、脉宽调制单元以及倍频单元。其中，门槛电压调节单元，用于接收被测信号，并对被测信号的电压幅值进行调节处理，将调节电压幅值后的被测信号传输给脉宽展开单元；脉宽调制单元与门槛电压调节单元相连接，用于采集调节电压幅值后的被测信号，并调节该被测信号的脉冲宽度；倍频单元与脉宽调制单元相连接，用于控制调节脉冲宽度后的被测信号的输出频率。其中，门槛电压调节单元可以接收TTL脉冲信号作为被测信号。其中，该门槛电压调节单元可以根据被测信号中有用部分信号的电压幅值特性设定门槛电压，从而屏蔽被测信号中的噪音和无用部分，将有用信号提取出来并将其转化为TTL脉冲信号。本实用新型实施例，能够测量转速信号(例如磁电机的频率信号)的频率调理装置，此处的转速信号为输入该调理装置的待测信号。在该调理装置中设置了两个旋转电位计，一个电位计是门槛电压调节电位计，它属于门槛电压调节单元，该电位计用来设定并显示电压的门槛值，实现根据用户需要来屏蔽待测信号中的噪音和无用信号，并控制有用信号的幅值；另一个电位计为脉冲宽度调节电位计，它属于脉宽调制单元，该调节单元的电位计用来根据用户需要调节输入待测信号(频率信号)的脉冲宽度，经此调理装置调节后的待测信号测量精度高，且全部采用无纸化办公。上述实施例中的两个电位计都可以提供用户输入数据的用户界面，在两个电位计的用户界面上，用户可以分别按照需求来设置需要屏蔽掉的无用信号和噪音，以及设定有用信号的幅值，或者按照用户需求设定脉宽展开宽度实现设置被测信号输出后的脉冲宽
度。 优选的，本实用新型上述实施例中的门槛电压调节单元可以包括调节幅值电位器，调理装置通过该调节幅值电位器来调节被测信号的电压幅值，具体的根据用户需求屏蔽输入信号中的噪音和无用信号，控制有用信号的幅值，实现门槛设定与显示；同样的脉宽调制单元可以包括调节频率电位器，调理装置可以通过该调节频率电位器来调节被测信号的脉冲宽度。上述元器件实现通过调节频率电位器来调节输入频率信号的脉宽，通过调节幅值电位器的大小来控制输入信号的幅值。上述调节频率电位器可以包括脉宽展开电路来实现根据用户需求调整输出信号的脉冲宽度；倍频单元可以包括倍频电路来实现根据用户需求调整输出信号频率。本实用新型使用的脉冲宽度调制是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。脉冲宽度调制的被测信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。该脉冲宽度调制控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。本实用新型的调理电路中的多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于IOHz，通常调制频率为IkHz到200kHz之间。本实用新型上述实施例的装置还可以包括除错单元和整形单元，这两个单元是由电子元器件构成的硬件，其中，除错单元与整形单元相连接，用于将被测信号的幅值限定在可调范围内，以除去被测信号中的错误信号，将该幅值限定后的被测信号发送至整形单元；整形单元与门槛电压调节单元相连接，用于将除错后的被测信号缩小或放大，并将放大或缩小后的被测信号发送至门槛电压调节单元。具体的，该实施例中的除错单元实现去除被测信号中的错误信号，调整信号的幅值时的信号的波形统一；而整形单元将经过除错单元处理后的被测信号放大、缩小等整形， 使得所述被测信号的便于检测和识别。综上所述的信号调理装置从输入信号(被测信号) 中提取有用的部分，并进行调理和整形，输出符合用户需求的TTL脉冲信号。优选的，上述实施例中的调理装置还可以包括抑制干扰单元，连接于门槛电压调节单元和脉宽调制单元之间，用于除去门槛电压调节单元处理后的被测信号中的干扰信号，并将除去干扰信号的被测信号发送给脉宽调制单元。该抑制干扰单元可以包括干扰抑制电路，该电路可以设置干扰抑制时间门槛的设定，实现抑制外界的电磁环境对系统工作时的干扰信号。[0033]本实用新型实施例的调理装置还可以包括信号隔离单元，连接于脉宽调制单元和倍频单元之间，用于隔离被测信号的输入接地端和输出接地端，使其在电气上相互隔离。 该信号隔离单元可以包括信号隔离电路，该电路将被测信号输入的地端和输出的地段相隔离，防止输入信号干扰输出信号，使得被测信号输出的实际值与实际值有偏差。 本实用新型实施例的信号隔离单元的隔离电路是一种信号隔离器，该信号隔离器可以对高、低频干扰信号进行抑制，即使在大功率变频控制系统中依然能够可靠应用，内部采用数字化调校、无零点及满度电位器、自动动态校准零点、温度漂移自动补偿等诸多先进技术，并符合IEC61000-4-4 1995中所规定的第四类(恶劣工业现场)环境对产品的抗电磁干扰要求，这一系列技术的应用使产品的稳定性及可靠性得到科学的保证。本实用新型的调理过程环路中使用的信号隔离器比较现有的DCS或PLC等隔离卡件或者现场带的隔离的变送器具有以下优点采用信号隔离器+非隔离卡件比采用隔离卡件便宜；信号隔离器比隔离卡件在隔离能力、抗电磁干扰等方面性能更加优越；信号隔离器应用灵活，而且它还有信号转换和信号分配及接口转换等功能，使用起来更加方便；信号隔离器通常有单通道、双通道、通道间相互完全独立，构成系统的配置、日常维护更加方便。本实用新型实施例的调理装置调节后的被测信号可以输入到校验模块中，该校验模块可以是数采系统，该数采系统用于保存调理后的被测信号，并验证调理后的被测信号与发动机转速信号的一致性，通过该数采系统可以验证该调理后待测信号与发动机转速完全一致，且其测量精度高。该校验模块除了内置在系统中还可以外置在系统外部。为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种发送机，该发动机使用上述任意一个转速测量调理装置。从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果本实用新型可以用于某种航空发动机的转速测量，它比原来的转速表测量转速精度大大提高，且可以利用数采系统把每次发动机的转速测量完全记录下来且可以进行回放，对每次发动机的试车情况进行问题分析与故障查询提供了依据。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种转速测量调理装置，其特征在于，包括门槛电压调节单元、脉宽调制单元以及倍频单元，其中，所述门槛电压调节单元，用于接收被测信号，并对所述被测信号的电压幅值进行调节处理，将调节所述电压幅值后的所述被测信号传输给所述脉宽展开单元；所述脉宽调制单元与所述门槛电压调节单元相连接，用于采集调节所述电压幅值后的所述被测信号，并调节该被测信号的脉冲宽度；所述倍频单元与所述脉宽调制单元相连接，用于控制调节所述脉冲宽度后的所述被测信号的输出频率。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括除错单元和整形单元， 其中，所述除错单元与所述整形单元相连接，用于将所述被测信号的幅值限定在可调范围内，以除去所述被测信号中的错误信号，将该幅值限定后的所述被测信号发送至所述整形单元；所述整形单元与所述门槛电压调节单元相连接，用于将除错后的所述被测信号缩小或放大，并将所述放大或缩小后的所述被测信号发送至所述门槛电压调节单元。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括抑制干扰单元，连接于所述门槛电压调节单元和所述脉宽调制单元之间，用于除去所述门槛电压调节单元处理后的所述被测信号中的干扰信号，并将除去所述干扰信号的所述被测信号发送给所述脉宽调制单元。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括信号隔离单元，连接于所述脉宽调制单元和所述倍频单元之间，用于隔离所述被测信号的输入接地端和输出接地端，使其在电气上相互隔离。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括校验模块，用于保存调理后的所述被测信号，并验证调理后的所述被测信号与发动机转速信号的一致性。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述门槛电压调节单元根据所述被测信号中有用部分信号的电压幅值特性设定门槛电压以屏蔽所述被测信号中的噪音和无用部分。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述门槛电压调节单元包括所述调节幅值电位器，通过所述调节幅值电位器来调节所述被测信号的所述电压幅值。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉宽调制单元包括所述调节频率电位器，通过所述调节频率电位器来调节所述被测信号的所述脉冲宽度。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述门槛电压调节单元将调节后的所述被测信号转化为TTL脉冲信号。
10.一种发动机，其特征在于，使用权利要求1-8中任一项所述转速测量调理装置。
专利摘要本实用新型公开了一种转速测量调理装置、发动机，其中，该装置包括门槛电压调节单元、脉宽调制单元以及倍频单元，其中，门槛电压调节单元，用于接收被测信号，并对被测信号的电压幅值进行调节处理，将调节电压幅值后的被测信号传输给脉宽展开单元；脉宽调制单元与门槛电压调节单元相连接，用于采集调节电压幅值后的被测信号，并调节该被测信号的脉冲宽度；倍频单元与脉宽调制单元相连接，用于控制调节脉冲宽度后的被测信号的输出频率。通过本实用新型，能够提高转速测量仪测量精度、降低成本。
文档编号G01P3/481GK201965145SQ201020641928
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者肖剑松, 赵树军 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司