CN2591560Y - 发动机转角传感器调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种发动机转角传感器调整装置，其结构由电源板、逆变电源、交流数字电压表、传感器A、传感器B、位置指示器及转角测量仪等几部分组成，交流数字电压表直接与传感器A联接，传感器B、位置指示器、转角测量仪A、B、C端、400Hz36V电源端各自并联在一起，位置指示器与传感器的自整角机与发动机转子联接，由于自整角机传感元件随着转子转动，励磁电压的变化按正弦函数关系测出其α转角值，优点是结构简单，因采用了传感器自整角机，利用400Hz 36V励磁方式工作，工作速度快，测量精度高，电路工作稳定。

Description

发动机转角传感器调整装置

所属技术领域

本实用新型涉及一种发动机转角测量用传感器的调整装置，适合在测量发动机的低压涡轮转子的转角α₁和高压涡轮转子的转角α₂以及尾喷口张开角度时调整传感器使用。

背景技术

现有用于测量发动机低压涡轮转子转角α₁和高压涡轮转子转角α₂及尾喷口张开角度采用转角测量仪，而采用转角测量仪测量转角时必须使用传感器，而传感器装设是否正确对于测量结果有很大影响，因此需要一种传感器调整装置，以便测量时用于检验和调节传感器。

实用新型内容

为解决现有测量装置之不足，本实用新型提供一种发动机转角传感器调整装置，以实现对发动机转角的高精度测量。

本实用新型之结构设计是这样实现的：

该装置之结构由电源板、逆变电源、交流数字电压表、传感器A、传感器B、位置指示器及转角测量仪等部分组成，其联接是电源板输入为变压器结构，经正流稳压后变成直流电源，输出直接联接到传感器B、位置指示器及转角测量仪的电源输入端，逆变电源之400HZ 36V电源端直接输入到传感器B、位置指示器及转角测量仪之400HZ 36V电源输入端，400HZ 7V输出经电位器与交流数字电压表和传感器A输入端联接，其中传感器B、位置指示器将转角测量仪之A、B、C、400HZ 36V端各自并联在一起(如图1所示)。

其工作原理是传感器B为400HZ励磁的自整角机，当转角α发生变化时，自整角机输出的三相电压U_A、U_B、U_C均为一正弦规律变化的等幅振荡，其振荡频率由励磁所提供的频率决定，其振幅与所处转角的正弦值成正比。

其中位置指示器由接收自整角机、电流放大器、可逆电机、减速器等部件组成(如图2所示)其联接是可逆电机经减速电机与自整角机联接，传感器B和自整角机和位置指示器的自整角机接成变压器工作状态，传感器B的自整角机为发射自整角机，位置指示器的自整角机为接收自整角机，两个自整角机由同一个400HZ.36V的电源励磁，当转动受检元件时、与其机械连接的传感器B自整角机的转子随着转动，位置指示器的接收自整角机由于发射自整角机的转动而使其转子绕组内形成了控制电动势，控制电动势输出给电流放大器的输入端，经放大器放大后控制可逆电机的控制绕组，可逆电机经减速机构转动接收自整角机的转子，使电流放大器的输入电流为零，这样就使接收自整角机达到平衡，因而位置指示器的指针能正确指示受检元件的每个位置。传感器A为一个旋转变压器、旋转变压器是一种小型交流电机，它由定子和转子组成，定子绕组为变压器的原边，励磁电压400HZ 6V加在定子绕组上，当转子转动时，定子和转子绕组间的互感系数精确地按定子与转子间夹角的正弦(或余弦)的规律变化，故采用交流数字电压表测出的电压值能精确地确定转角α。

转角测量仪其结构如图3所示，由标准信号电路、全波绝对值电路、过零脉冲发生器、角度逻辑区间判别电路、同步电路、角度—电压转换电路(U₁U₂U₃产生电路)、输出合成电路等组成。标准信号电路如图4所示：

由于400HZ 36V电源输出不共地，另外36V电压太高，故采用了变压器T使二次9V接地，并对400HZ的电源进行变换。

标准信号电路采用二级同相(+1)运算放大器，其功能起隔离作用。前级跟随器输出为400HZ的正弦波，它为U′标信号，供过零脉冲发生器用，后级跟随器输出为经全波整流后的波形，它为U标准信号。

要求U标峰＝U_amax＝U_Bmax＝U_Cmax。标准信号电路原理参见图5。

全波绝对值电路：

本仪器共采用了四套全波绝对值电路，分别为U_标U_AU_BU_C四种电路中均采用。

其原理线路如图6、图7所示：

过零脉冲发生器如图5所示，为了保证角度电压转换器的转换精度，本仪器的过零脉冲发生器与一般的过零脉冲发生器有特殊要求。既要求过零前产生一个过零脉冲(这时角度电压转换器的积分电容短路放电)，当处理0°或180°时(过零点)积分电容立即开始充电，这保证角度一电压转换的精度。

该线路图的各点输出波形如图8所示。

角度区间逻辑判别电路，其组成如框图9所示；其电路原理如图10所示。

第一级N44/1为积分器

U_入＝Amsinαsin(wt+Φ)

U_出＝Am₁sinαcos(wt+Φ)

第二级为±1放大器，其功能为鉴相器；

第三级N45为滤波器，其滤波器的输出为直流分量；

第四级为过零迟滞比较器，该比较器相对于α角进行比较，它不象全波绝对值电路其输出为AmSinα，因而经过过零迟滞比较器可确定0°～180°和180°～360°的区间。滤波器中加入了调零电位计W5，利用该调零电位计可以使该电路的零位与0°～60°、60°～120°、120°～180°区间的零位重合。

确保0°～180°和0°～60°同步电路

其组成如框图11所示，其电路原理如图12。

其原理说明：

a：运放N47/A为比较器；

b：N12/1为自整角机的C相输出信号，它在0°～60°，240°～360°为正半周，60°～240°负半周。N12/1经N47/B积分器输出为正弦函数变成余弦函数，经N48/A鉴相器后输出，经N49比较器后使240°～60°输出为-14V(0°为-14V)，60°～240°输出为+14V。

c：经衰减器和N11运放后，在0°处Vb增加+0.16v在180°处减小了0.16v这样使0°处自动|Ub|＞|Uc|，零点自动向前移一点，出现0°～60°的区间判别信号，达到0°～180°和0°～60°，在0°处确保同步。

角度一电压变换电路(U₁U₂U₃产生电路)，其框图如图13：

为了提高α角的分辨精度，转角确定电路先由U标和Uc进行差动放大，然后进行比较这样能提高比较精度。

其原理线路如图14、15、16所示。

输出合成电路如17所示。

图17只画出60°跳变处克服跳变的原理线路120°、180°的克服跳变的原理线路与60°相同，故不重复。

转角测量仪整体结构如上所述，前面为400HZ 36V经变压器变成400HZ9V，经标准信号电路、过零脉冲发生器输出为过零脉冲；A、B、C三相电信号经绝对值电路(为全波绝对值电路)，经区间判别电路分别给出0～60°、60°～120°、120°～180°区间内的转角，与标准信号电路和过零脉冲相联接为U₁、U₂、U₃产生电路，其发生器输出联接到输出合成电路输入端，其输出经μA电流表联接电阻分压端，同时联有0°～180°区间判别电路，给出的区间为180°～360°。

400HZ 36V的交流逆变(交—直—交)电源

400HZ 36V的交流逆变电源堆为传感器B和传感器A(400HZ 6V)的励磁电源，它同时也是提供给位置指示器的励磁电源，并且提供给转角测量仪，使转角测量仪得到过零脉冲和标准信号。设备对400HZ 36V电源的要求为①输出点电流为400mA；②输出为400HZ的正弦波，失真度在1％以内；③电源的稳定度为1％。

本实用新型优点：结构简单，工作速度快，测量精度高，电路工作稳定。

附图说明

图1为本实用新型整体结构原理框图；

图2为本实用新型位置指示器结构图；

图3为本实用新型转角测量仪结构图；

图4为本实用新型转角测量仪标准信号电路框图；

图5为本实用新型转角测量仪标准信号电路、过零脉冲电路原理图；

图6为本实用新型转角测量仪在标准信号电路中采用全波绝对值电路原理图；

图7为本实用新型转角测量仪全波整流电路图；

图8为本实用新型转角测量仪过零脉冲电路输出波形图；

图9为本实用新型转角测量仪角度区间逻辑判别电路框图；

图10为本实用新型转角测量仪角度区间逻辑判别电路原理图；

图11为本实用新型转角测量仪确保0-180°和0-60°同步电路组成框图；

图12为本实用新型转角测量仪确保0-180°和0-60°同步电路原理图；

图13为本实用新型转角测量仪角度—电压变换电路组成框图；

图14为本实用新型转角测量仪角度—电压U1转换电路原理图；

图15为本实用新型转角测量仪角度—电压U2转换电路原理图；

图16为本实用新型转角测量仪角度—电压U3转换电路原理图；

图17为本实用新型转角测量仪输成合成电路原理图；

图18为本实用新型逆变电源组成框图；

图19为本实用新型逆变电源电路原理图；

图20为本实用新型逆变电源变换器原理图；

图21为本实用新型电源原理图。

具体实施方式

1、电源电压为200V 50HZ  100VA

2、位置指示器采用Ц∏-33-05参见图2，由接收自整角机，电流放大器，可逆电机，减速器等部件组成。

其直流电压+24V

交流电压36V 400HZ

工作转角120°

最大转角240°

指示误差±1.0°

3、传感器B为400HZ励磁的自整角机，该自整角机为发射自整角机，位置指示器的自整角机和传感器B的自整角机接成变压器工作状态，它们由同一个400HZ、36V的电源励磁。传感器A属于一个旋转变压器，是一种小型的交流电机，由定子和转子组成，定子绕组为变压器的原边，400HZ 6V的励磁电压加在定子绕组上。当转子转动时定子和转子绕组间的互感系数精确地按定子和转子的夹角的(或余弦)规律变化。

4、400HZ 36V交流逆变电源

要求：输出电流400mA以上，输出为400HZ

      正弦波失真度＜1％

      电源稳定度0.5％。

该逆变电源由带自动增益调整的主振级、误差放大器、合成电路功放等线路组成，失真度由选用文式振荡电路保证。

转角测量仪是为了确定传感器B是否工作在其工作转角0°～120°范围内，同时通过该装置检查传感器B的转角变化的平稳性。因而角度区间转换时要求输出平稳外无抖动，因而在合成电路中加入必要的电路实现上述功能，其原理框图见图3。

α＝104°时μA电流表指示30±10μA

α＝4°时μA电流表指示80±10μA

α＝180°-360°时μA电流表指示0μA

α＝0°时必须有大于85μA的指示。

Claims (3)

1、一种发动机转角传感器调整装置，其特征在于该装置之结构由电源板、逆变电源、交流数字电压表、传感器A、传感器B、位置指示器及转角测量仪组成，其联接是电源板输入为变压器结构，经正流稳压后变成直流电源，输出直接联接到传感器B，位置指示器及转角测量仪的电源输入端，逆变电源之400HZ 36V电源端直接输入到传感器B、位置指示器及转角测量仪之400HZ 36V电源输入端，400HZ 7V输出经电位器与交流数字电压表和传感器A输入端联接，其中传感器B、位置指示器将转转角测量仪之A、B、C、400HZ 36V端各自并联在一起。

2、按权利要求1所述之调整装置，其特征在于位置指示器由接收自整角机、电流放大器、可逆电机、减速器组成，其联接是可逆电机经减速电机与自整角机联接，传感器B和自整角机和位置指示器的自整角机接成变压器工作状态，传感器B的自整角机为发射自整角机，位置指示器的自整角机为接收自整角机，两个自整角机由同一个400HZ.36V的电源励磁。

3、按权利要求1所述之调整装置，其特征在于转角测量仪其结构前面为400HZ 36V经变压器变成400HZ 9V，经标准信号电路、过零脉冲发生器输出为过零脉冲；A、B、C三相电信号经全波绝对值电路，经区间判别电路分别给出0～60°、60°～120°、120°～180°区间内的转角，与标准信号电路和过零脉冲相联接为U₁、U₂、U₃产生电路，其发生器输出联接到输出合成电路输入端，其输出经μA电流表联接电阻分压端，同时联有0°～180°区间判别电路，给出的区间为180°～360°。

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