航空發(fā)動機位置檢測電路設計

摘要：航空發(fā)動機位置檢測是發(fā)動機的重要檢測項目，位置檢測可以通過在檢測位置加裝專用電阻式位置傳感器來實現(xiàn)，電阻式位置傳感器將位置的變化轉(zhuǎn)換成與之呈線性關系的電阻值的變化，然后再經(jīng)阻值測量電路，實現(xiàn)對位置信號的測量。本文設計了一種基于恒流源方法的阻值檢測電路，較好地解決了發(fā)動機位置檢測的問題。
關鍵詞：位置檢測；電壓轉(zhuǎn)換；恒定電流；位置傳感器

1 恒流源阻值檢測電路
恒流源法是指向電阻Rx(電阻式位置傳感器阻值)提供恒定電流Is，通過測量輸出端電壓Ux可以計算出電阻值Rx的方法，如圖1所示。輸出電壓關系式為

恒流源的產(chǎn)生方法很多，本文利用運算放大器OP07產(chǎn)生，如圖2所示，由OP07組成負反饋電路，正相輸入端為固定電壓Ui，則反相輸入端也為Ui，由于OP07的輸入阻抗極高，輸入端可以認為不吸入電流，因此從R電阻上流過的電流大小固定，而且一定等于OP07輸出端流過電阻Rx的電流，由此得出電流Is的關系式為

但實際使用中發(fā)現(xiàn)，恒流效果并不理想，究其原因是運算放大器正相輸入端電壓的穩(wěn)定性不好造成的。解決的辦法是利用高精度的恒壓源AD581輸出穩(wěn)定電壓作為運算放大器正相輸入端電壓，有效地提高了恒流效果，最終的電阻值測量電路如圖3所示。

2 電壓轉(zhuǎn)換電路
為了把電阻式位置傳感器輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成-5V～5V范圍送入數(shù)據(jù)采集卡，以滿足計算機檢測的需要，還需要利用運算放大器OP07設計電壓放大器、電壓跟隨器和減法器組成調(diào)理電路。
根據(jù)運算放大器工作原理可知，圖4中圖3電阻值測量電路

由式(3)得閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：

這樣就形成了電壓放大器，電壓放大倍數(shù)與運算放大器本身的參數(shù)無關。
式(4)中，當R1→∞(斷開)或RF=0時，則

這樣就形成了電壓跟隨器，電壓跟隨器能有效地提高電壓輸入信號的阻抗。