・64・《测控技术》2009年第28卷增刊发动机试验转速测量方法及应用技术研究张志宏(中国燃气涡轮研究院,四川江油621703摘要:为了提高发动机转速测量的可靠性,对发动机测试系统进行抗干扰设计是必不可少的。将硬件抗干扰技术与合理的转速测量方法结合起来应用于转速测量系统中。提出了通过从测量电路的合理布线以及屏蔽、接地与隔离处理等措施来达到准确测量的目的.试验证明在采用了这些措施之后,转速测量的可靠性和准确度得到了很大的提高。关键词:转速;抗干扰;屏蔽;隔离中图分类号:TP273.5文献标识码:A文章编号:1000.8829(2009S1.0064—04InvestgitiononRotationSpeedMeasurementMethodofEngineTestandItsApplicationTechnologyZHANGZhi—hong(Ch.岫aGasTurbineEstablishment,Jiangyou621703,ChinaAbstract:Itisabsolutelynecessarytodesigntheenginemeasurementsystemwithanti-jamminginordertoadvancethecredibilityofrotationspeedmeasurement.Thetechnologyofhardwareanti-jammingandmethodofreasonablerotationspeedmeasurementarecombinedtoapplytorotationspeedmeasurement.Measurementcircuitsarearrangedreasonablyandmethodsincludingshield,insulationandgroundingareemployedSOastomeasurerotationspeedaccurately.Testshowsthatcrediblilityandaccuracyofmeasurerotationspeedhaveabigprogresswhenthesemethodsareemployed.Keywords:rotationspeed;anti-jamming;shield;insulation在航空发动机试验过程中,测量系统通常安装在中央控制室和数采间内,测量线路(导线、电缆线长约40--一50m。尤其在高空模拟试验现场测量环境复杂,测量转速时通道总是会出现:自身噪声,通道间干扰,外部电源的电磁干扰等。为了解决这些问题和提高发动机试验转速测量的精度,本研究通过对转速测量通道的各个环节进行逐一分析,采用了各种处理信号噪声和干扰的方法,并将这一方法成功应用于航空发动机试验转速测量方案设计中,提高了测量准确度。l发动机试验转速测量的特点(1测量范围宽、精度要求高。收稿日期:2009-03—17作者简介:张志宏(1976一,女,工程师,主要从事航空发动机试验测控技术研究工作.发动机试验中转速测量精度要求高、测试线路要求性能稳定、工作可靠。发动机转速测量一般采用磁电式转速传感器和测速电机,输出频率量信号,其输出频率从几十~上万Hz传感器输出信号具有正弦波、方波等形式,且信号幅值变化范围大,从几十mV~几十V。因此,在设计测试方案时应注意被测信号的频率范围、幅值大小、信号形式,选择合适的测试方法。(2多路信号分配。转速作为发动机试验的重要性能指标,控制系统、测试系统、试验指挥系统等均需要使用相应形式的信号,因此,涉及到信号多路分配问题,并应防止不同阻抗系统间的相互干扰。另外,由于后端采集系统的不同还应考虑前端仪表应具有多种功能,如F/V、F/I、BCD编码输出等,以便与计算机或其他仪表配合使用,获得与转速有关的各种特性。发动机试验转速测量方法及应用技术研究・65・(3受外界干扰影响大。测量发动机转速,除了易受周围电磁干扰外,也容易受到机械振动等外力干扰。在高空模拟试验现场测量复杂环境下,很多不确定的因素可能影响到转速的测量,比如是起动电机和电嘴启动瞬间的干扰。通常情况下,对于试验现场的干扰源,往往难以进行排除,这就要求必须在信号传输、采集过程中采取必要的手段对干扰信号进行屏蔽、隔离,并选取合适的测试方法以获取真实的被测量。.图l上给出了某发动机试车台试验时转速测量的典型方案。测量通道包括:信号源、信号传输线缆、隔离整形装置、后端采集系统。以下面将从测量通道各个环节采取的措施逐一进行论述。信号源一肝竺骂圣离整形器采集系统2采集系统3图1典型转速测量通道组成2信号传输线的屏蔽与接地处理转速表如图1所示,在发动机试验中,后端采集系统远离试验舱几lOm,由于传输导线存本身存在线路电阻、寄生电容、杂散电容、分布电容及电感等因素,而这些因素极易受周围环境条件的影响,加上测量线路的加长,相应地测量通道的干扰增加。因此,选线、r布线、屏蔽方式及接地形式的合理选择等,都与干扰或噪声的抑制有关,在实际测量电路设计...