[发明专利]按比例偏置信号的噪声限幅器

说明书

本发明涉及传感器，尤其涉及用于提高温度传感器所检测信号精度的噪声补偿装置。

众所周知，航空制造业正在千方百计提高飞行器（特别是军用飞机）的飞行速度和性能。为了达到较高的飞行速度，对飞行器推进系统的要求就提高了，也就是要提高涡轮转子的RPM（每分钟转数）和气流等等。遗憾的是，伴随这些提高，带来了影响飞行器中传感器精度的噪声问题。

迄今，在已知的控制装置中，即在应用数字式电子计算机来保证实现控制功能所必须的精度的控制装置中，通常是靠给信号加一个提前（lead    compensation）补偿量来补偿伴随被测参数的时滞响应。

用于测量发动机进气口内气路温度的温度传感器是装在一个保护套内的热电偶，本发明所涉及的传感器也属于这一类。这种热电偶通常为双金属结构，它的输出信号被送往数字计算机，与其它检测到的参量一起控制发动机工作。在迄今为此目的而设计的已知控制装置中，为了对这些热电偶产生的信号进行补偿，即补偿热电偶的热滞后（热时滞）效应，于是把提前补偿量加到计算机软件上。因此，最终被控制装置采用的信号是已滤波的、且加有提前补偿量的信号，从而补偿热电偶所固有的时间响应上的延迟。

然而，如上所述迄今为止所采用的抑制噪声的这种处理方法，不适用于前述那些高级引擎。事实上已经发现，不仅提前补偿的方法无法处理这些高级引擎检测信号中的过度噪声，甚至有进一步放大噪声的趋向，能使检测信号的精度严重损坏到对控制飞机引擎的工作所不能容许的程度。

我们已发现，可以排除上述问题，使控制装置对过度的噪声不至反应过度。为此，一个系统将根据噪声水平作出不同反应：

当噪声呈现为低于某一预定的低噪声级时，该装置用通常的提前补偿来调整检测到的信号;当噪声超出一个确定的噪声门限时，该装置就偏置这个补偿量，这样比例偏置系数的值被减小到在0至1之间，它与过度噪声范围内明显显示出的噪声尖峰的幅度成正比，用它来削减、限制提前补偿量。

本发明的一个目的是要提供一种装置，用以改进受到有害噪声侵扰的信号的检测精度。

本发明的一个特点是通过把补偿值作为噪声水平的函数来进行修正，为具有提前补偿的温度传感器提供一种当噪声水平高于某一给定门限时仍然适用的信号补偿措施。

本发明的另一个特点是：它将计算机处理的温度检测信号的提前补偿作为飞行器飞行条件的一个函数而进行偏置。

图1是根据本发明对温度信号进行偏置补偿的一个示意性框图。

图2是图1中形成偏置信号那部分的一个框图。

在较佳实施方案中，本发明应用于一个完全可靠（fullauthority）的电子数字式燃料控制系统中，例如联合技术公司的哈米尔顿标准部（the    Harmilton    Standard    Division    ofUnitedTechnologies    Co.）制造的应用于PW2000型引擎的EEC-104型燃料控制系统，或联合技术公司的普拉特·威特尼分部（Pratt    andWhitney    of    United    Technologles    Co.）为F-100型引擎制造的数字式燃料控制系统，该公司是共有本专利的受让人。

进一步要补充说明的是，上述这些引擎都是双转子轴流涡轮风扇式发动机，其引擎控制装置用于计量引擎燃料以及改变引擎的几何形状，从而使它响应于操纵者对动力的设定，去实现动力的自动安排。当然，如同所属技术领域内的专业人员能够理解的那样，本发明也可用于存在过度噪声问题的其它类型的引擎以及其它方面的应用。

迄今为止一直使用着的提前补偿技术示于图1，并将于后文中说明。标号10表示测量气路温度的一个典型的热电偶的整体，它有一个包着热电偶10的感测元件的外套12。外套12对着气路气流开有一个窗口14，这个外套被适当地安装在引擎进气口壳体16上，壳体及安装于其上的上述部件总的用标号18标注。

热电偶10产生的信号被送往计算机，在那里首先经一个适当的滤波器20滤波从而去除掉低幅度的噪声，接着又经方块22作迟滞调整，然后，由方块24用熟知的方式进行提前补偿，以对热电偶10产生的实际引擎进气口的总温度信号（TT2）在响应时间上固有延迟进行补偿。方块24输出的信号是提前时滞补偿值（TT2    LLD）。