传感器信号模拟电路设计研究

目录

第一章绪论 2

1.1航空发动机数字控制系统发展 2

1.2半物理仿真在航空发动机数控系统研制中的应用 4

1.3传感器技术的发展及意义 5

.1.4信号模拟装置在发动机数控系统半物理仿真中的应用 6

1.5国内外研究状况 6

1.6本文的研究内容 6

第二章  数字式半物理实验研究系统 8

2.1系统组成 8

2.2工作原理 8

2.3 电子控制器的接口信号 9

2.4传感器信号模拟方案 9

第三章  发动机用常规传感器 10

3.1传感器的定义、组成及分类 10

3.1.1传感器的定义和组成 10

3.1.2传感器的分类 11

3.2发动机试验对传感器的要求 11

3.3发动机试验用传感器的选择 12

3.4本试验中所用传感器 14

3.5信号模拟电路的设计方案 14

第四章  传感器信号模拟电路设计 15

4.1电位计式传感器信号模拟电路 15

4.1.1电位计式传感器的原理 15

4.1.2模拟电路设计 17

4.2压力传感器信号模拟电路 18

4.2.1压阻效应 18

4.2.2 压阻式传感器 19

4.2.3压阻式压力传感器的组成 22

4.2.4压力传感器模拟电路设计 24

4.3温度传感器信号模拟电路 28

4.3.1铂电祖简介 29

4.3.2铂电阻温度传感器的工作原理 29

4.3.3温度传感器模拟电路设计 30

4.4 0-10V信号模拟电路 34

4.5电源的设计 35

4.6接口与数据处理 36

4.6.1 D/A转换 36

4.6.2数据采集、发送程序 37

4.6.3串行通信程序 38

第五章结束语 39

参考文献 40

致谢 42

第一章绪论

1.1航空发动机数字控制系统发展

    传统的机械液压式控制器在实现航空发动机单变量控制中具有一定的优越性，但随着发动机性能的要求，现在的航空发动机要求控制更多的变量。利用机械液压式控制器实现多变量控制，结构会十分复杂，也无法实现多回路解藕控制，无法实现现代控制理论中各种复杂的控制算法。

    随着计算机技术的发展，航空发动机开始采用数字式电子控制器，以满足现代航空发动机所要求的多变量控制和现代控制理论中各种先进的控制算法。航空发动机控制系统的初期结构类型是以液压机械式为主兼有部分电子监视。随着电子工业的兴起才较多地研制了电子控制装置，大致经历了从模拟式到数字式，从有限功能到全权限控制，从对发动机单一控制到整个动力装置的综合控制发展过程。大规模、超大规模集成电路技术的发展促进了微电子技术的广泛应用，扩大了数字式电子控制器的功能和适用性。由于发动机工作范围宽、工作环境恶劣，可靠性要求高，使航空发动机数字电子控制系统的研制具有极大的技术难度。

我国从二十世纪八十年代后期开始将航空发动机数字电子控制系统研究列于国家计划，该计划确定以某型发动机为验证机，研制满足全飞行包线需要的航空发动机全权限数字电子控制系统样机，并通过数字仿真、半物理模拟试验、环境试验、地面台架试车、高空台模拟试验及装某型飞机飞行演示验证等过程，对数控系统不断改进、完善，使数控系统走向成熟，达到工程实用的程度。