级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_
H、低端与中抽输出电压V2大于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L时，无断线发生；
[0041]b)次级线圈高端与中抽输出电压Vl小于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H，判次级线圈高端断路；
[0042]c)若不满足b)条件时，次级线圈低端端与中抽输出电压V2小于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L，判次级线圈低端断路。
[0043]2)对位移传感器次级两线圈解调后的电压和值进行监控，当其电压值不位于额定和值C的0.85?1.15倍之间时:
[0044]a)次级线圈高端与中抽输出电压Vl小于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_
H、低端与中抽输出电压V2大于等于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L时，判次级线圈闻端短路；
[0045]b)次级线圈高端与中抽输出电压Vl大于等于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H、低端与中抽输出电压V2小于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L时，判次级线圈低端短路；
[0046]c)次级线圈高端与中抽输出电压Vl大于等于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H、低端与中抽输出电压V2大于等于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L时，无断线发生；
[0047]d)如果次级线圈高端与中抽输出电压Vl小于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H、低端与中抽输出电压V2小于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L时，断开采样电阻间控制开关，进行如下判断:
[0048]dl)当采样电阻间的检测电压Vsamp小于设定的Vset的10%时，判初级线圈断路，检测结束，Vset根据采样电阻阻值与初级线圈阻值的比例关系以及激励电源电压给定;
[0049]d2)当采样电阻间的检测电压Vsamp大于设定的Vset的90%时，判次级线圈断路，检测结束；
[0050]d3)其它情况，即采样电阻间的检测电压Vsamp位于Vset的10%到90%之间，此时应为激励电源故障，无断线发生。
[0051]一种位移传感器信号的重构方法，包括以下步骤:
[0052]I)如果未检测到位移传感器断线故障或激励电源故障，则位移传感器输出信号Vout为次级线圈高端与中抽输出电压Vl与低端与中抽输出电压V2之差与额定和值C与理论和值Cth商的积，即Vout = (Vl-V2)*C/Cth,乘以C/Cth的作用是消除在激励电源电压不稳对测量的影响；
[0053]2)如果检测到位移传感器次级线圈高端断路故障，则重构位移传感器输出信号Vout为位移传感器理论和值Cth减去2倍的次级线圈低端与中抽输出电压V2与额定和值C与理论和值Cth商的积，即Vout = (Cth-2*V2) *C/Cth,此处是根据了位移传感器两次级线圈和值恒定的原理；
[0054]3)如果检测到位移传感器次级线圈低端断路故障，则重构位移传感器输出信号Vout为2倍的次级线圈高端与中抽输出电压Vl减去位移传感器理论和值Cth与额定和值C与理论和值Cth商的积，即Vout = (2*V1-Cth) *C/Cth,此处是根据了位移传感器两次级线圈和值恒定的原理；
[0055]4)当激励电源误差位大于等于10%时，判激励电源故障，或当初级线圈断路或次级线圈断路故障时，则重构系统所使用的传感器测量信号Vout为故障安全值Vsaf，即Vout=Vsaf，这是当无法重构提取实际测量信号时，实现故障安全；
[0056]5)若激励电源误差小于I %，位移传感器理论和值Cth等于额定和值C，即Cth =C，当激励电源误差位于1%?10%之间，位移传感器理论和值Cth为额定和值C与激励电源电压Ve商与额定激励电压VEXE的积，即Cth = C/Ve*VEXE，这是根据变压器等比影响原理，消除激励电源电压不稳定时对测量信号的影响。
[0057]本发明的工作原理是:通过监控激磁电源电压，实现激磁电压波动与故障的检测，当激磁电源故障时，系统输出设定好的位移传感器故障安全值，当激磁电源波动时，根据变压器的波动比例关系原理对输出信号进行补偿；通过监控次级两线圈的电压和值及两线圈电压范围判断传感器断线状态，当位移传感器次级两线圈均处于可能的电压范围内时，无断线发生，若次级线圈高端与中抽输出电压Vl小于其最小输出电压MIN_H而低端与中抽输出电压V2大于等于其最小输出电压MIN_L时，次级线圈高端短路，若次级线圈高端与中抽输出电压Vl大于等于其最小输出电压MIN_H而低端与中抽输出电压V2小于其最小输出电压MIN_L时，次级线圈低端短路；在次级线圈低端或高端短路时，根据和值恒定的冗余信息，通过剩余的次级线圈电压，构造出故障的次级线圈电压，从而解算出位移信息。
【主权项】
1.一种位移传感器断线的检测电路，其特征在于，位移传感器初级线圈与激励信号源串接采样电阻后相连，采样电阻通过一控制开关短路，采样电阻两端电压经解调滤波后送断线检测及信号重构处理模块，位移传感器两端电压通过内部电路解调滤波后送断线检测及信号重构处理模块，位移传感器次级线圈高端与中抽电压经解调滤波后送断线检测及信号重构处理模块，位移传感器次级线圈低端与中抽电压经解调滤波后送断线检测及信号重构处理模块。2.—种位移传感器断线的检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)对位移传感器次级两线圈解调后的电压和值进行监控，当其电压值位于额定和值C的0.85?1.15倍之间时: a)如果次级线圈高端与中抽输出电压Vl大于最小次级线圈高端与中抽输出电压MIN_H、低端与中抽输出电压V2大于最小输出电压MIN_L时，则判断为:无断线发生，检测结束； b)如果次级线圈高端与中抽输出电压Vl小于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H，则判断为:次级线圈高端断路，检测结束； c)若不满足b)条件时，且次级线圈低端端与中抽输出电压V2小于最小输出电压MIN_L，则判断为:次级线圈低端断路，检测结束。 2)对位移传感器次级两线圈解调后的电压和值进行监控，当其电压值不位于额定和值C的0.85?1.15倍之间时: a)如果次级线圈高端与中抽输出电压Vl小于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H、低端与中抽输出电压V2大于等于最小输出电压，则判断为:次级线圈高端短路，检测结束； b)如果次级线圈高端与中抽输出电压Vl大于等于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H、低端与中抽输出电压V2小于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L时，则判断为:次级线圈低端短路，检测结束； c)如果次级线圈高端与中抽输出电压Vl大于等于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H、低端与中抽输出电压V2大于等于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L时，则判断为:无断线发生，检测结束； d)如果次级线圈高端与中抽输出电压Vl小于次级线圈高端与中抽最小输出电压MIN_H、低端与中抽输出电压V2小于次级线圈低端与中抽最小输出电压MIN_L时，断开采样电阻间控制开关，进行如下判断: dl)当采样电阻间的检测电压Vsamp小于设定的Vset的10%时，判初级线圈断路,检测结束，Vset根据采样电阻阻值与初级线圈阻值的比例关系以及激励电源电压给定； d2)当采样电阻间的检测电压Vsamp大于设定的Vset的90%时，判次级线圈断路,检测结束； d3)其它情况，即采样电阻间的检测电压Vsamp位于Vset的10%到90%之间，此时应为激励电源故障，无断线发生。3.一种位移传感器信号的重构方法，其特征在于: I)如果未检测到位移传感器断线故障或激励电源故障，则位移传感器输出信号Vout为次级线圈高端与中抽输出电压Vl与低端与中抽输出电压V2之差与额定和值C与理论和值 Cth 商的积，即 Vout = (V1-V2) *C/Cth ； 2)如果检测到位移传感器次级线圈高端断路故障，则重构位移传感器输出信号Vout为位移传感器理论和值Cth减去2倍的次级线圈低端与中抽输出电压V2与额定和值C与理论和值 Cth 商的积，即 Vout = (Cth-2*V2) *C/Cth ； 3)如果检测到位移传感器次级线圈低端断路故障，则重构位移传感器输出信号Vout为2倍的次级线圈高端与中抽输出电压Vl减去位移传感器理论和值Cth与额定和值C与理论和值 Cth 商的积，即 Vout = (2*V1-Cth) *C/Cth ； 4)当激励电源误差位大于等于10%时，判激励电源故障，或当初级线圈断路或次级线圈断路故障时，则重构系统所使用的传感器测量信号Vout为故障安全值Vsaf，即Vout =Vsaf ； 5)若激励电源误差小于I%，位移传感器理论和值Cth等于额定和值C，即Cth = C，当激励电源误差位于1%?10%之间，位移传感器理论和值Cth为额定和值C与激励电源电压Ve商与额定激励电压VEXE的积，即Cth = C/Ve*VEXE。
【专利摘要】本发明属于电子信息技术领域，涉及一种位移传感器断线的检测电路、方法及其信号重构方法。本发明包含两部分内容：第一，位移传感器断线的检测，包括初级线圈、次级线圈线圈接线断线的检测；第二，信号的重构方法，根据检测到的次级线圈的不同断线状态，实现传感器信号的重构或对故障的隔离。本发明所涉及的传感器断线检测及信号重构方法能够实现位移传感器正常信号、初级线圈与次级线圈的断线检测，并在次级线圈高端或低端断线的情况下实现传感器信号的重构，从而能够提高位移传感器信号的可用性、减缓系统的故障降级从而提高对应系统的安全等级。
【IPC分类】G01R31/02, G01B7/30, G01B7/02
【公开号】CN105527530
【申请号】CN201410508353
【发明人】杜永良
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月28日