基于PC104的航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)研究
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試車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的高、低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)、振動(dòng)速度模擬信號(hào)、滑油壓力模擬信號(hào)、滑油溫度模擬信號(hào)和排氣溫度模擬信號(hào)從飛機(jī)的連接插頭處引出，經(jīng)過(guò)檢測(cè)電路把各參數(shù)的模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)。主、副油道燃油壓力變送器與燃油主、副輸油圈上的測(cè)量接頭相連，壓力變送器感受油壓變化，輸出與主、副油道燃油壓力成正比的直流電壓信號(hào)。這些直流電壓信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送入到控制器中，在控制器內(nèi)通過(guò)程序計(jì)算得到各參數(shù)的數(shù)值?？刂破魍ㄟ^(guò)程序控制把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并在EL顯示屏上顯示各參數(shù)的試車數(shù)據(jù)和試車曲線等。
控制器是核心部分，主要功能是根據(jù)用戶程序從數(shù)據(jù)采集卡中讀取與各參數(shù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到各參數(shù)的實(shí)際值并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上；控制EL平板顯示屏顯示人機(jī)交互的界面、各參數(shù)的試車數(shù)據(jù)、試車曲線等。它采用盛博科技有限公司生產(chǎn)的PC104總線的嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)，型號(hào)為SysCentreModule／SDXpn。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)為：1)嵌入式486處理器，工作頻率50MHz；2)16M字節(jié)的RAM；3)1M顯存；4)標(biāo)準(zhǔn)DMA，中斷定時(shí)控制器；5)帶擴(kuò)展的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)BIOS；6)VGA支持單色LCD，EL顯示屏，以及模擬CkT；7)支持DOC電子盤；8)電源要求：+5V ±5％，0．8A；10)工作環(huán)境溫度：-40～+80℃。
數(shù)據(jù)采集卡完成各參數(shù)模擬量信號(hào)的采集，采用由北京中泰研創(chuàng)計(jì)算科技有限公司生產(chǎn)的PC104總線的多功能數(shù)據(jù)采集卡PM511P，具有16路A／D轉(zhuǎn)換通道、4路D／A通道、24路可編程開關(guān)量輸入輸出、3路計(jì)數(shù)通道，并且能夠在-40～+80℃的環(huán)境條件下進(jìn)行工作。此外該采集
卡還完成鍵盤信號(hào)的采集。
供電電源用來(lái)把機(jī)場(chǎng)的27V的直流電轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)部電路需要的+5V、±12V，+24V直流電，采用兩塊DC-DC變換器，把27V直流電轉(zhuǎn)換為PC104以及其它用電元件所需要的+12V、-12V、+24V和+5V的直流電源。它的轉(zhuǎn)換精度高并且能在-40～55℃的環(huán)境下穩(wěn)定工作。
EL顯示屏用于顯示人機(jī)交互時(shí)的提示字符和檢測(cè)到的各參數(shù)的數(shù)據(jù)以及試車曲線等，采用的型號(hào)是EL640．480-AGI-ET。它的主要技術(shù)參數(shù)為：1)分辨率：640×480；2)尺寸：8．1英寸；3)供電電源：12V；4)工作溫度：-40～+85℃。
DOC電子盤用來(lái)保存試車過(guò)程中檢測(cè)得到的各參數(shù)數(shù)據(jù)，另外還用來(lái)存儲(chǔ)控制器的操作系統(tǒng)文件、儀器的控制程序文件等。DOC電子盤的容量為128M。鍵盤采用的是簡(jiǎn)單的開關(guān)式鍵盤，鍵盤信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡送入到PC104總線的工業(yè)計(jì)算機(jī)中。
面板上的鍵盤用于人機(jī)交互，向控制器輸入命令和數(shù)據(jù)。它有6個(gè)鍵，選用簡(jiǎn)單的開關(guān)式鍵盤，鍵盤信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)入到控制器中，接口簡(jiǎn)單、方便適用。
4 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
檢測(cè)電路的功用是把能夠反映各參數(shù)大小的電流、電壓、頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)采集卡能夠拾取的0～5V的直流電壓信號(hào)。
4．1 轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)原理如圖2所示。隔離電壓傳感器把轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行隔離，輸出與轉(zhuǎn)速傳感器的輸出頻率信號(hào)的電壓成正比的-5v～+5V電壓信號(hào)，經(jīng)濾波電路對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波，濾掉高頻干擾信號(hào)，再經(jīng)整形電路把輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的5V方波信號(hào)并保持頻率不變。通過(guò)單片機(jī)測(cè)量5V方波信號(hào)的頻率并經(jīng)過(guò)計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，向D／A轉(zhuǎn)換器輸出與轉(zhuǎn)速成正比的數(shù)字量。D／A轉(zhuǎn)換器把與轉(zhuǎn)速成正比的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為與轉(zhuǎn)速成正比的0～5V直流電壓，然后送入到數(shù)據(jù)采集卡中。在數(shù)據(jù)采集卡中經(jīng)過(guò)A／D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字量，然后送入到控制器內(nèi)。在控制器內(nèi)經(jīng)過(guò)計(jì)算就可以得到轉(zhuǎn)速的實(shí)際值。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/161416.htm
4．2 振動(dòng)速度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
在圖3中上面虛框表示的是發(fā)動(dòng)機(jī)上原有的振動(dòng)速度檢測(cè)裝置的工作原理。圖中電子組合用來(lái)感受發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)振動(dòng)速度傳感器輸出的微弱交流電壓信號(hào)，然后把它轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，再送入到振動(dòng)指示器中進(jìn)行指示。
在圖3中下面虛框表示的就是發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)速度檢測(cè)電路。把送入到振動(dòng)指示器的與振動(dòng)速度一一對(duì)應(yīng)的直流電壓信號(hào)引出到振動(dòng)速度檢測(cè)電路中，隔離電壓傳感器把與振動(dòng)速度一一對(duì)應(yīng)的直流電壓信號(hào)進(jìn)行隔離，輸出成正比的直流電壓信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)濾波器濾掉高頻干擾信號(hào)，最后送入到數(shù)據(jù)采集卡中。在數(shù)據(jù)卡中經(jīng)過(guò)A／D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后送入控制器中。在控制器內(nèi)經(jīng)過(guò)計(jì)算就可以得到振動(dòng)速度的實(shí)際值。
評(píng)論