用于起落架系统的接近传感器解算系统及方法与流程

本发明涉及飞机起落架收放系统的位置指示技术，特别是一种用于起落架系统的接近传感器解算系统及方法。

背景技术：

1、起落架收放系统是飞机重要的功能单元，一般采用接触式或者接近式传感器对的当前位置进行采样，判断起落架的位置。接近式传感器一般采用电感式，需要收放控制系统的解算单元通过计算才能准确判断当前位置，从而为起落架的收/放控制提供动作依据。接近传感器基本原理是利用传感器本身与目标间位置的变化而导致感应电感值的变化，该电感值引入后端处理即可进行测量处理。接近传感器激励信号为交流信号，利用可变磁阻技术对金属目标物进行检测，由线圈和磁芯组成，检测对象为软磁材料的金属靶标，在靶标向接近传感器移动时，气隙厚度的改变导致接近传感器线圈回路的磁阻发生变化。由于接近传感器的电感值一般较小，在接近/远离点的变化量更小，不易测量，且易受到采样精度等其他因素的干扰，往往引起解算结果的错误，而一般的电感测量方法往往需要进行软件傅里叶变换或有效值检测等计算，设计复杂，不易实现，且解算速度受软件复杂度限制不易提高。因此，如何能够设计一种设计简单、实时性高、准确安全的接近传感器解算方案成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种设计简单、实时性高、准确安全的用于起落架系统的接近传感器解算系统及方法。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于起落架系统的接近传感器解算系统，包括：

3、测量电路，包括正弦电压源、采样电阻和电容、二极管全桥整流电路和rc并联滤波电路；所述正弦电压源接所述采样电阻和所述电容，所述采样电阻和所述电容分别接接近传感器两端；所述二极管全桥整流电路输入侧与采样电阻两端相连，输出侧与rc并联滤波电路相连；

4、相位差检测模块，用于检测采样电阻上两端交流电压的相位差，输出等比例的电压信号；

5、信号调理放大模块，用于对所述电压信号进行放大和限幅，使得电压信号放大后的电压不超过后级电路的最大电压；

6、故障检测模块，用于通过比较采样电阻电压幅值与正常幅值的大小，判断是否发生故障；

7、滞回比较模块，用于将接近/远离的基准电压与信号调理放大模块输出的电压比较，获得接近/远离状态。

8、本发明测量电路具有信号发生功能和电压采集功能。接近传感器解算单元采用正弦电压激励源，通过优化电路设计提高了电感阻抗变化测量的灵敏度，降低了测量电阻精度对电感测量的影响，并实现了测量线路的故障监测。本发明具有设计简单、实时性高、准确安全的优点。

9、本发明中，所述滞回比较模块获得接近/远离状态的具体实现过程包括：

10、若所述信号调理放大模块输出的电压大于第一基准电压，则判定为接近状态；

11、若所述信号调理放大模块输出的电压小于第二基准电压，则判定为远离状态；

12、若所述信号调理放大模块输出的电压介于第一基准电压和第二基准电压之间，则保持判定状态不变；

13、其中，第一基准电压＞第二基准电压。

14、本发明中，不难理解，若信号调理放大模块输出的电压介于第一基准电压和第二基准电压之间，则保持当前判定结果不变。

15、本发明中，所述第一基准电压为2v，第二基准电压为1v。实际使用时，可以根据需要设置相关基准电压。

16、本发明中，电容的容值c设置为：其中，l0为接近传感器远离靶标时的电感值，f为正弦电压源频率；f＝1khz～3khz。

17、本发明的系统还包括：信号使能模块，用于根据故障信号输出最终的接近/远离状态。

18、所述信号使能模块根据故障信号输出最终的接近/远离状态的具体实现过程包括：当线路正常时，接近/远离状态信号使能，输出实时状态；当线路故障时，强制输出默认状态。

19、接近传感器连接线缆可能出现开路/短路，输出错误信号，故障检测到后报故，同时输出默认状态可以避免其他单元(与解算单元交联的控制单元)功能执行错误，提高安全性。

20、本发明的系统还包括：离散量输出模块，用于将最终的接近/远离状态以离散量的形式发出，以匹配其他单元(与解算单元交联的控制单元)的接口要求。

21、本发明中，所述故障检测电路为比较电路。

22、所述故障检测模块判断是否发生故障的具体实现过程包括：若所述采样电阻电压幅值小于正常幅值，则判定为线路故障。

23、作为一个发明构思，本发明还提供了一种用于起落架系统的接近传感器解算方法，该方法包括：

24、将接近传感器与采样电阻、电容连接，将采样电阻、电容与正弦电压源连接；

25、采集采样电阻上两端交流电压的相位差信号；

26、对所述相位差信号进行放大和限幅，得到用于判断状态的电压；

27、通过比较采样电阻电压幅值与正常幅值的大小，判断是否发生故障；

28、将接近/远离的基准电压与信号调理放大模块输出的电压比较，获得接近/远离状态。

29、本发明的方法还包括：根据故障信号输出最终的接近/远离状态。

30、与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明测量电路具有信号发生功能和电压采集功能。解算电路具有接近/远离判断功能和故障监测功能。接近传感器解算单元采用正弦电压激励源，通过优化电路设计提高了电感阻抗变化测量的灵敏度，降低了测量电阻精度对电感测量的影响，并实现了测量线路的故障监测。本发明具有设计简单、实时性高、准确安全的优点。

技术特征：

1.一种用于起落架系统的接近传感器解算系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于起落架系统的接近传感器解算系统，其特征在于，所述滞回比较模块获得接近/远离状态的具体实现过程包括：

3.根据权利要求1所述的用于起落架系统的接近传感器解算系统，其特征在于，所述电容的容值c设置为：其中，l0为接近传感器远离靶标时的电感值，f为正弦电压源频率；优选地，f＝1khz～3khz。

4.根据权利要求1所述的用于起落架系统的接近传感器解算系统，其特征在于，还包括：信号使能模块，用于根据故障信号输出最终的接近/远离状态。

5.根据权利要求4所述的用于起落架系统的接近传感器解算系统，其特征在于，所述信号使能模块根据故障信号输出最终的接近/远离状态的具体实现过程包括：当线路正常时，接近/远离状态信号使能，输出实时状态；当线路故障时，强制输出默认状态。

6.根据权利要求1所述的用于起落架系统的接近传感器解算系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的用于起落架系统的接近传感器解算系统，其特征在于，所述故障检测电路为比较电路。

8.根据权利要求1～7之一所述的用于起落架系统的接近传感器解算系统，其特征在于，所述故障检测模块判断是否发生故障的具体实现过程包括：若所述采样电阻电压幅值小于正常幅值，则判定为线路故障。

9.一种用于起落架系统的接近传感器解算方法，其特征在于，该方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：根据故障信号输出最终的接近/远离状态。

技术总结
本发明公开了一种用于起落架系统的接近传感器解算系统及方法，将接近传感器与采样电阻、电容连接，将采样电阻、电容与正弦电压源连接；采集采样电阻上两端交流电压的相位差信号；对所述相位差信号进行放大和限幅，得到相位变化电压；将接近/远离的基准电压与信号调理放大模块输出的相位变化电压比较，获得接近/远离状态。通过比较采样电阻电压幅值与正常幅值的大小，判断是否发生故障；本发明具有设计简单、实时性高、准确安全的优点。

技术研发人员：李隆鹏,邓志云,王佳琦,王丰凡,李源,刘琳博,郭紫荆,覃中顺
受保护的技术使用者：中航飞机起落架有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15