1.一种通用的飞机发动机参数采集方法,其特征在于,包括下述步骤:
1)传感器数据采集模块分别通过压力传感器采集滑油压力和燃油余量,通过热敏电阻传感器采集汽缸头温度、旋翼机转轴温度和发动机滑油温度,通过热电偶传感器采集排气温度,通过转速传感器采集发动机转速和旋翼转速;
2)前端信号调理单元将各个传感器采集的信号进行信号的采样、放大、滤波、衰减、调制和幅频变换后,经数模转换单元进行数模转换;
3)数据处理单元将各个传感器采集的信号绘制为不同的特性曲线,并针对不同传感器的特性,转换为所需的实际温度、压力和转速信息;
4)数据处理模块对各个不同传感器设置不同的告警范围,将处理以后的数据进行判断,如果数据超出规定的范围,则将相应的告警标识位设置为告警状态;
5)然后数据传输模块将实际温度、压力和转速信息传输至相应的显示装置和备份系统,以便各航电设备进行实时数据交互。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过转速传感器采集发动机转速和旋翼转速,利用计数器法进行频率信号测量,每隔1000ms读一次计数器值,得到原始频率数据,再根据发动机转速和旋翼转速的不同特性,处理得到实际的频率信号;
发动机转速采集信号-转速关系:
S=nF
其中,F为测得的发动机转速脉冲频率,Hz;S为实测的发动机转速,rpm;n为发动机转速时间常数;
旋翼转速采集信号-转速关系:
其中,F'为测得的旋翼转速脉冲频率,Hz;S'为实测的旋翼转速,rpm;n'为旋翼转速时间常数;K为旋翼特性常数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过热敏电阻传感器采集汽缸头温度时传感器的电阻值,根据温度-电阻的关系计算得到温度值,温度-电阻的关系用公式表示:
T=abRR-m
其中,R为测得的汽缸头温度时传感器的电阻值,Ω;T为实测汽缸头温度值,℃;a、b、m分别为汽缸头温度传感器常数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过热敏电阻传感器采集旋翼机转轴和发动机滑油温度时传感器的电阻值,根据温度-电阻的关系计算得到温度值,温度-电阻的关系用公式表示:
T'=a'b'R'R'-m'
其中,R'为测得的旋翼机转轴或发动机滑油温度时传感器的电阻值,Ω;T'为实测旋翼机转轴或发动机滑油温度值,℃;a'、b'、m'分别为旋翼机转轴温度传感器常数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过压力传感器采集发动机的滑油压力时的压力传感器电阻值,根据电阻和压力的关系得到滑油压力,通过下式表示:
P=cR”-d
其中R”为测得的滑油压力时的压力传感器的电阻值,Ω;P为实测滑油压力值,psi;c、d分别为滑油压力传感器常数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过压力传感器采集燃油余量时的压力传感器电阻值,根据电压和燃油余量的关系得到燃油余量,通过下式表示:
其中V为测得的燃油余量时的压力传感器的电压值,V;L为实测燃油余量,L;e,f分别为燃油余量压力传感器常数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由于热电偶温度信号是来自于热电偶的差分模拟量信号,被测量实际温度为热电偶测得温度与热电偶冷端环境温度差,所以排气温度值为直接测得的K型热电偶温度值。
8.一种通用的飞机发动机参数采集装置,其特征在于,包括传感器数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块、电源模块和壳体;
传感器数据采集模块,包括前端信号调理单元和模数转换单元,用于采集传感器信号;前端信号调理单元把各种热敏电阻信号、频率信号、压力信号和热电偶信号转换成电压信号,经过模数转换后转换成数字信号;
数据处理模块,对采集的信号进行处理,根据不同传感器与测量参数之间的关系曲线,将原始信号通过相应数据处理,还原发动机各个参数的实际物理量;
数据传输模块,将数据传输至相应的显示装置、信息化系统和备份设备,以便各航电设备间进行实时的数据交互;
电源模块,将飞机的供电电源进行隔离、转换、稳压、滤波后为各功能模块提供稳定的电源;
传感器数据采集模块依次与数据处理模块、数据传输模块相连,各模块分别与电源模块相连,各模块放置在壳体内。
9.根据权利要求8所述的通用的飞机发动机参数采集装置,其特征在于,所述传感器数据采集模块包括采集发动机的滑油压力和燃油余量的压力传感器;采集汽缸头温度、旋翼机转轴温度和发动机滑油温度的热敏电阻传感器;采集排气温度的热电偶传感器;以及采集发动机转速和旋翼转速的转速传感器。
10.根据权利要求8所述的通用的飞机发动机参数采集装置,其特征在于,所述数据处理模块为基于ARM架构的Cortex-M3处理器,可用内存为64KB随机存取存储器SRAM,程序存储器ROM为256KB的FLASH。