一种具有状态输出功能的机轮速度传感器

摘要

一种具有状态输出功能的机轮速度传感器，包括电连接器、开/短路检测模块、线圈、电阻和方波发生模块，被安装在飞机刹车机轮上，为飞机电子防滑控制器输出抗干扰能力更强、带载峰－峰值VP‑P为6V.DC，且频率大小与飞机速度大小成正比的方波信号。本发明在满足刹车机轮速度采集的同时，能够实时监控机轮速度传感器的工作状态。并能够准确的给电子防滑控制器输出机轮速度传感器三种电气故障信号和三种机构或机械连接故障信号能够在第一时间发现机轮速度传感器的故障，使外场故障早发现、早处理，解决了在飞机滑行、起飞或着陆过程中报速度传感器故障的问题，消除了机轮速度传感器部分故障，把机轮速度传感器的外场故障率降低了15％，可靠性提高了6％。

权利要求

1.一种具有状态输出功能的机轮速度传感器，其特征在于，包括电连接器、开/短路检测模块、线圈、电阻和方波发生模块；其中，所述方波发生模块的电源端、开/短路检测模块的电源端与电阻的一端并联后，通过导线与电连接器的A针联通；电连接器的A针与+28VDC电源的输出端联通；所述电阻的另一端与线圈的一端联通，方波发生模块的信号输入端与开/短路检测模块的信号输入端并联后，通过导线连接到连接电阻与线圈的导线上；

所述线圈的另一端、开/短路检测模块的电源地线与方波发生模块的电源地线并联后与电连接器的D针联通；电连接器的D针与电源地线联通；连接器的D针接电子防滑控制器的机轮速度信号采集端的负极；所述电连接器的D针通过导线与电子防滑控制器的地线联通；

所述方波发生模块的方波信号输出端通过导线与电连接器的B针联通；电连接器的B针接电子防滑控制器的机轮速度信号采集端的正极，该机轮速度信号采集端直接采集与机轮速度大小一致的方波信号；

所述开/短路检测模块的输出端通过导线与电连接器的C针联通；电连接器的C针接电子防滑控制器的机轮速度状态信号采集接口；该电连接器的C针输出机轮速度传感器的正常工作信号、机轮速度传感器开路故障信号和机轮速度传感器短路故障信号；

所述机轮速度传感器安装在飞机刹车机轮上并通过直流电源供电，为电子防滑控制器输出与速度大小一致的方波信号和速度传感器状态信号；

所述机轮速度传感器能够准确判断并实时监控机轮速度传感器的工作状态；

Ⅰ当飞机处于静止状态，机轮速度传感器无故障时，机轮速度传感器输出机轮速度传感器工作正常信号；

当飞机处于静止状态，机轮速度传感器出现三种电气或线路故障时，机轮速度传感器输出三种电气故障信号；

Ⅱ当飞机停在停机坪上用千斤顶顶起飞机、机轮速度传感器无故障时，转动刹车机轮，机轮速度传感器输出机轮速度传感器工作正常信号；

当机轮速度传感器出现三种机构和机械连接故障时，机轮速度传感器输出对应的故障信号。

2.如权利要求1所述具有状态输出功能的机轮速度传感器，其特征在于，所述三种电气或线路故障包括:机轮速度传感器线圈开/短路故障、机轮速度传感器插头座故障和机轮速度传感器电气线路的开/短路故障。

3.如权利要求1所述具有状态输出功能的机轮速度传感器，其特征在于，所述三种机构和机械连接故障包括机轮速度传感器卡滞或半卡滞故障、刹车机轮转速传动机构故障和机轮速度传感器安装故障。

说明书

一种具有状态输出功能的机轮速度传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及飞机刹车系统领域，具体是一种具有状态输出功能的机轮速度传感器。

背景技术

[0002] 飞机刹车系统由正常刹车系统、静刹车系统、应急刹车系统三个分系统组成。正常刹车系统由减压活门、电液压力伺服阀、转换活门、定量器、速度传感器、电子防滑控制器组成；应急刹车系统由应急刹车活门、转换活门、定量器组成；静刹车系统由液压电磁阀、转换活门、定量器组成。具体见表1飞机刹车系统附件。

[0003] 表1飞机刹车系统附件

[0004]序号 名称 产品属性 数量 备注
1 减压活门 液压产品 4  
2 电液压力伺服阀 电气产品 2 产品内置控制线圈
3 转换活门 液压产品 4  
4 定量器 液压产品 4  
5 应急刹车活门 液压产品 1  
6 速度传感器 电气产品 8 产品内置控制线圈
7 电子防滑控制器 电子产品 1 产品内置电子控制线路
8 液压电磁阀 液压产品 1  

[0005] HB6761《飞机机轮刹车系统设计要求》中关于飞机防滑刹车系统故障检测和警告章节要求“刹车系统故障检测应提供光或声的故障指示。故障检测绝对不能影响系统的正常工作。座舱内的告警灯或故障显示装置应设置在飞机着陆刹车时驾驶员视野范围内的显著部位”。

[0006] 现有技术机轮速度传感器是一种磁电式机轮速度传感器，机轮速度传感器工作时输出近似的正弦波信号，其信号频率大小与飞机速度高低成正比，无传感器故障检测功能。磁电式机轮速度传感器按照磁场形成方式有两种，一种是励磁式机轮速度传感器，另一种是永磁式机轮速度传感器。

[0007] 机轮速度传感器安装方式有两种，一种安装在机轮刹车装置上，通过机轮速度传感器支座与刹车机轮连接，实时检测刹车机轮速度，简称外装式机轮速度传感器；另一种传感器安装在起落架轴内，通过机轮速度传感器拨叉与刹车机轮连接，实时检测刹车机轮速度，简称内装式机轮速度传感器。

[0008] 飞机防滑刹车系统对安全性、可靠性、维修性、测试性、保障性、环境适应性六大通用质量特性要求也越来越高。现有技术飞机防滑刹车系统电子防滑控制器具有速度传感器线圈故障检测、定位功能。飞机防滑刹车系统中机轮速度传感器故障检测功能由电子防滑控制器中的开/短路检测模块实现。

[0009] 机轮速度传感器使用时常见的故障模式有6种，具体是:1、机轮速度传感器线圈开/短路故障；2、机轮速度传感器插头座故障；3、机轮速度传感器电气线路的开/短路故障；4、机轮速度传感器卡滞或半卡滞故障；5、刹车机轮转速传动机构故障；6、机轮速度传感器安装故障。

[0010] 在申请号为CN201821199740.2的发明创造中公开了一种机轮速度传感器，该发明创造螺盖固定在壳体的内表面；电机安装座固定在螺盖的外端面上，并使电机安装座的筒体装入壳体内；内齿齿环位于壳体内中部，并使电机安装座的筒体装入壳体内；内齿齿环位于壳体中部，并使该内齿齿环的外圆周表面与壳体的内表面之间间隙配合；空心转子组件位于壳体内中部，与内齿齿环的内圆周表面之间和导线磁体的内层筒体端面之间均有配合间隙；传动轴支撑套位于空心转子组件传动件内，并与空心转子组件传动件内表面过渡配合。但是该发明创造只说明了机轮速度传感器的结构，并未说明其速度信号处理方式和要求，也没有状态输出信号；

[0011] 在申请号为CN201480026828.2的发明创造中公开了一种飞机轮速度传感器，该发明创造包括一对导体，其耦合在机电系统与控制系统之间。控制系统配置成将载波电压信号施加到导体对，并且检测导体对上的调制电流信号。机电系统包括定子，以及在飞机轮旋转时运动的转子。定子包括围绕转子设置的绕组。绕组配置成响应转子的运动而在导体对上产生调制电流信号。调制电流信号具有取决于飞机轮的旋转速度的频率。调制频率通过解调来确定。调制信号的峰值幅度在所检测速度的整个范围内保持恒定。转子可具有多个主要齿，定子线圈围绕其缠绕，各主要齿在内周边具有多个次要齿。转子上设置的齿的形状可对应于定子上的次要齿的形状。该发明创造说明了速度信号在刹车系统中的处理和使用方法，但是该速度传感器并没有状态输出信号。

[0012] 在申请号为201520179855.5的发明创造中公开了一种机轮速度传感器的转换电路，该发明创造包括电压比较电路和信号耦合电路，输入信号通过信号耦合电路耦合至电压比较电路，电压比较电路输出一个正负时间宽度相等的脉冲信号。该发明创造克服了以往速度传感器检测电路中只能输出正弦波信号的缺点，可直接输出方波，保证高低电平时间宽度的一致性，但是，该发明创造属于电子防滑控制器的速度信号采集电路，该电路不在速度传感器中集成，该发明创造没有解决速度传感器故障检测问题。

发明内容

[0013] 为了克服现有技术中存在的机轮速度传感器没有状态输出功能，造成机轮速度传感器无法进行故障的实时检测的不足，本发明提出一种具有状态输出功能的机轮速度传感器。

[0014] 本发明包括电连接器、开/短路检测模块、线圈、电阻和方波发生模块；其中，所述方波发生模块的电源端、开/短路检测模块的电源端与电阻的一端并联后，通过导线与电连接器的A针联通；电连接器的A针与+28VDC电源的输出端联通；所述电阻的另一端与线圈的一端联通，方波发生模块的信号输入端与开/短路检测模块的信号输入端并联后，通过导线连接到连接电阻与线圈的导线上。

[0015] 所述线圈的另一端、开/短路检测模块的电源地线与方波发生模块的电源地线并联后与电连接器的D针联通。电连接器的D针与电源地线联通；连接器的D针接电子防滑控制器的机轮速度信号采集端的负极；所述电连接器的D针通过导线与电子防滑控制器的地线联通。

[0016] 所述方波发生模块的方波信号输出端通过导线与电连接器的B针联通；电连接器的B针接电子防滑控制器的机轮速度信号采集端的正极，该机轮速度信号采集端直接采集与机轮速度大小一致的方波信号。

[0017] 所述开/短路检测模块的输出端通过导线与电连接器的C针联通；电连接器的C针接电子防滑控制器的机轮速度状态信号采集接口；该电连接器的C针输出机轮速度传感器的正常工作信号、机轮速度传感器开路故障信号和机轮速度传感器短路故障信号。

[0018] 所述机轮速度传感器安装在飞机刹车机轮上并通过直流电源供电，为电子防滑控制器输出与速度大小一致的方波信号和速度传感器状态信号。

[0019] 所述机轮速度传感器能够准确判断并实时监控机轮速度传感器的工作状态。

[0020] Ⅰ当飞机处于静止状态，机轮速度传感器无故障时，机轮速度传感器输出机轮速度传感器工作正常信号。

[0021] 当飞机处于静止状态，机轮速度传感器出现三种电气或线路故障时，机轮速度传感器输出所述三种电气故障信号；所述三种电气或线路故障包括:机轮速度传感器线圈开/短路故障、机轮速度传感器插头座故障和机轮速度传感器电气线路的开/短路故障。

[0022] Ⅱ当飞机停在停机坪上用千斤顶顶起飞机、机轮速度传感器无故障时，转动刹车机轮，机轮速度传感器输出机轮速度传感器工作正常信号。

[0023] 当机轮速度传感器出现三种机构和机械连接故障时，机轮速度传感器输出对应的故障信号；所述三种机构和机械连接故障包括机轮速度传感器卡滞或半卡滞故障、刹车机轮转速传动机构故障和机轮速度传感器安装故障。

[0024] 本发明安装在飞机刹车机轮上，飞机防滑刹车系统通电，通过直流电源供电，给飞机电子防滑控制器输出抗干扰能力更强、带载峰－峰值VP‑P为6V.DC，且频率大小与飞机速度大小成正比的方波信号。本发明在满足刹车机轮速度采集的同时，能够实时监控机轮速度传感器的工作状态。并能够准确的给电子防滑控制器输出机轮速度传感器三种电气故障信号和三种机构或机械连接故障信号。

[0025] 本发明中，飞机防滑刹车系统通电，机轮速度传感器能够实现状态信息输出功能，能够准确判断并实时监控机轮速度传感器的工作状态。

[0026] 本发明通过在现有机轮速度传感器上增加开/短路检测模块2、电阻4和方波发生模块5，能够输出峰－峰值VP‑P为6V.DC的方波信号，提高了机轮速度传感器的抗干扰能力，同时提高了机轮速度传感器输出速度信号的稳定性，解决了低速状态下速度信号不稳定的问题。

[0027] 本发明能够实现机轮速度传感器的实时监测，在飞机停机检查时能够准确监测机轮速度传感器的工作正常信号、三种电气故障信号和三种机构和机械连接故障信号；能够在第一时间发现机轮速度传感器的故障，使外场故障早发现、早处理，解决了在飞机滑行、起飞或着陆过程中报速度传感器故障的问题；消除了机轮速度传感器部分故障，把机轮速度传感器的外场故障率降低了15％，把速度传感器的可靠性提高了6％。

附图说明

[0028] 图1是现有技术机轮速度传感器电器结构图；

[0029] 图2是本发明机轮速度传感器电器结构图。

[0030] 图中：1电连接器；2开/短路检测模块；3线圈；4电阻；5方波发生模块。

具体实施方式

[0031] 本实施例是某型飞机刹车系统机轮速度传感器。该机轮速度传感器在现有机轮速度传感器的基础上增加开/短路检测模块2、电阻4和方波发生模块5得到；该机轮速度传感器能够实现状态信号输出和直接输出方波信号；

[0032] 本实施例机轮速度传感器由电连接器1、开/短路检测模块2、线圈3、电阻4和方波发生模块5组成；其中，所述方波发生模块5的电源端、开/短路检测模块2的电源端与电阻4的一端并联后，通过导线与电连接器1的A针联通；电连接器1的A针与+28VDC电源的输出端联通；所述电阻4的另一端与线圈3的一端联通，方波发生模块5的信号输入端与开/短路检测模块2的信号输入端并联后，通过导线连接到连接电阻4与线圈3的导线上。

[0033] 所述线圈3的另一端、开/短路检测模块2的电源地线与方波发生模块5的电源地线并联后与电连接器1的D针联通。电连接器1的D针与电源地线联通；连接器1的D针接电子防滑控制器的机轮速度信号采集端的负极；所述电连接器1的D针通过导线与电子防滑控制器的地线联通。

[0034] 所述方波发生模块5的方波信号输出端通过导线与电连接器1的B针联通；电连接器1的B针接电子防滑控制器的机轮速度信号采集端的正极，该机轮速度信号采集端直接采集与机轮速度大小一致的方波信号。

[0035] 所述开/短路检测模块2的输出端通过导线与电连接器1的C针联通；电连接器1的C针接电子防滑控制器的机轮速度状态信号采集接口；该电连接器1的C针输出机轮速度传感器的正常工作信号、机轮速度传感器开路故障信号和机轮速度传感器短路故障信号。

[0036] 本实施例机轮速度传感器应用于飞机防滑刹车系统中；

[0037] 所述具有输出状态信号的机轮速度传感器安装在飞机刹车机轮上，飞机防滑刹车系统通电，能够直接通过直流电源供电，给电子防滑控制器输出与速度大小一致的方波信号和速度传感器状态信号；在满足机轮速度信号采集的同时，机轮速度传感器能够实时监控工作状态。能够实现并准确给机电系统标准机电综合控制器输出机轮速度传感器三种电气故障和三种机构或机械连接故障信号。