(57)【要約】      （修正有）【課題】グランドと無関係なセンサ信号を提供する絶縁回路および方法を提供する。【解決手段】絶縁回路４４、タービンデータ収集システム、および関連する方法を提供する。絶縁回路４４は、動作センサに結合するための電圧分割回路１０２と、電圧分割回路に接続されたクランプ回路１０４と、クランプ回路に接続されたゲイン回路１０６とを含む。電圧分割回路は、センサから受信した信号の振幅を分割するように構成される。クランプ回路は、電圧分割回路からの電圧を制限するように構成される。ゲイン回路は、出力１０８を含む。絶縁回路は、センサ信号の関数として、グランドと無関係にシングルエンド出力信号をゲイン回路の出力に供給する。【選択図】図２
2012247418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グランドと無関係なセンサ信号の提供に使用するための絶縁回路（４４、２００）であって、
動作センサ（２６〜３６）に結合するための電圧分割回路（１０２、２０２）であって、前記動作センサから受け取った信号の振幅を分割するように構成された電圧分割回路（１０２、２０２）と、
前記電圧分割回路に接続されたクランプ回路（１０４、２０４）であって、前記電圧分割回路からの電圧を制限するように構成されたクランプ回路（１０４、２０４）と、
前記クランプ回路に接続されたゲイン回路（１０６、２０６）であって、出力（１０８）を備えるゲイン回路（１０６、２０６）とを備え、前記センサ信号の関数として、グランドと無関係にシングルエンド出力信号を前記ゲイン回路の前記出力に供給する、絶縁回路（４４、２００）。
【請求項２】
前記電圧分割回路（１０２、２０２）が抵抗回路網（２０７）を備える、請求項１記載の絶縁回路（４４、２００）。
【請求項３】
前記抵抗回路網（２０７）が少なくとも２つの抵抗を備え、前記クランプ回路（１０４、２０４）が、前記抵抗回路網内の前記少なくとも２つの抵抗のうちの少なくとも１つと並列に結合される、請求項２記載の絶縁回路（４４、２００）。
【請求項４】
前記クランプ回路（１０４、２０４）が少なくとも１つの過渡電圧サプレッサ（ＴＶＳ）デバイス（２１２）を備える、請求項３記載の絶縁回路（４４、２００）。
【請求項５】
前記ゲイン回路（１０６、２０６）が、正の入力（２１６）と負の入力（２１８）とを備える演算増幅器（２１４）を備え、前記ＴＶＳデバイスが前記演算増幅器の前記正の入力および前記負の入力の間に結合される、請求項４記載の絶縁回路（４４、２００）。
【請求項６】
前記クランプ回路（１０４、２０４）が、前記増幅器の前記正の入力および前記負の入力（２１６、２１８）の一方と正電圧源の間に結合された第１のダイオードと、前記増幅器の前記正の入力および前記負の入力（２１６、２１８）の一方と負電圧源の間に結合された第２のダイオードとを含む、請求項５記載の絶縁回路（４４、２００）。
【請求項７】
前記正の入力（２１６）と前記ＴＶＳデバイス（２１２）の間に直列に接続された第１の抵抗と、前記負の入力（２１８）と前記ＴＶＳデバイスの間に直列に接続された第２の抵抗とをさらに備える、請求項５記載の絶縁回路（４４、２００）。
【請求項８】
前記ＴＶＳデバイス（２１２）が、電磁放電からの前記絶縁回路（４４、２００）の保護を容易にする、請求項５記載の絶縁回路（４４、２００）。
【請求項９】
前記クランプ回路（１０４）が、前記電圧分割回路と前記ゲイン回路の間のＤＣ電圧を遮断するために前記分割回路（１０２）と前記ゲイン回路（１０６）の間に直列に接続された少なくとも１つのコンデンサを備える、請求項１記載の絶縁回路（４４、２００）。
【請求項１０】
前記絶縁回路（４４、２００）が、約２５Ｈｚから約１００ｋＨｚの範囲にある動作帯域幅を提供するように構成される、請求項１記載の絶縁回路（４４、２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般にセンサの絶縁回路に関し、より詳細には、グランドと無関係なセンサ信号の提供に使用するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンアセンブリは、多くの場合、発電所および航空機などのさまざまな適用例で動力源として使用される。少なくともいくつかの既知のガスタービンエンジンシステムは、ガスタービンエンジンシステムの種々の状態／動作を監視する複数のセンサを含む。たとえば、ガスタービンエンジンアセンブリは、タービン軸の回転速度を示す信号を提供するスピードセンサを含むことができる。
【０００３】
センサは、たとえば制御、フィードバック、および／または監視のために、ガスタービンエンジンアセンブリ内の複数の回路に接続することができる。センサが複数の回路に結合されるとき、センサの精度に悪影響を及ぼし、かつ／または回路性能を劣化させるおそれがあるグランドループを回避するために絶縁が必要とされることが多い。少なくともいくつかの既知のガスタービンエンジンアセンブリでは、センサに接続された回路ごとに独立した電源を用いる。あるいは、他の既知のガスタービンエンジンアセンブリでは、回路からセンサを電気的に絶縁するために１つまたは複数のトランスを使用する。しかし、トランスは一般に大型であり、限られた周波数応答しか提供しない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６１３３７２８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一態様では、グランドと無関係なセンサ信号の提供に使用するための絶縁回路が提供される。この絶縁回路は、動作センサ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｓｅｎｓｏｒ）に結合するための電圧分割回路と、この電圧分割回路に接続されたクランプ回路と、このクランプ回路に接続されたゲイン回路とを含む。電圧分割回路は、センサから受信した信号の振幅を分割するように構成される。クランプ回路は、電圧分割回路からの電圧を制限するように構成される。ゲイン回路は、出力を含む。絶縁回路は、センサ信号の関数として、グランドと無関係にシングルエンド出力信号をゲイン回路の出力に供給する。
【０００６】
別の態様では、ガスタービンエンジンアセンブリが提供される。このガスタービンエンジンアセンブリは、構成要素の動作速度を示す差動信号を生成するためのスピードセンサと、このスピードセンサから差動信号を受け取るようにスピードセンサに結合するための絶縁回路とを含む。この絶縁回路は、差動信号の関数として、グランドと無関係にシングルエンド出力信号を生成するように構成される。
【０００７】
さらに別の態様では、グランドと無関係なセンサ信号の提供に使用するための方法が提供される。この方法は、ガスタービンエンジンアセンブリのセンサを制御システムに結合するために絶縁回路を用意するステップを含む。この絶縁回路は、電圧分割回路と、この電圧分割回路に接続されたクランプ回路と、このクランプ回路に接続されたゲイン回路とを含む。この方法は、センサから差動入力信号を受け取るステップと、電圧分割回路の抵抗回路網で差動センサ信号の振幅を分割するステップと、ゲイン回路の演算増幅器で、差動センサ信号の関数として、グランドと無関係にシングルエンド出力信号を生成するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的なガスタービンエンジンアセンブリのブロック図である。
【図２】図１に示すガスタービンエンジンアセンブリと共に使用される例示的な絶縁回路のブロック図である。
【図３】図２に示す絶縁回路の例示的な概略図である。
【図４】グランドと無関係なセンサ信号の提供に使用するための例示的な方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、例示的なガスタービンエンジンアセンブリ１０の概略図である。例示的な実施形態では、ガスタービンエンジンアセンブリ１０は、圧縮機１２と、燃焼器１４と、圧縮機１２にロータ軸２２を介して駆動結合されたタービン１６と、制御システム１８と、燃料制御アセンブリ２４とを含む。燃焼器１４は、燃焼器１４が圧縮機１２と流体連通するように圧縮機１２に結合される。燃料制御アセンブリ２４は、燃料を燃焼器１４に運ぶために燃焼器１４に結合される。入口ダクト２０は、周囲空気を圧縮機１２に運ぶ。一実施形態では、噴射された水および／または他の湿潤剤（ｈｕｍｉｄｉｆｙｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）も入口ダクト２０を通って圧縮機１２に運ばれる。入口ダクト２０は、複数のダクト、フィルタ、スクリーン、および／または吸音デバイスを含むことができ、これらは、入口ダクト２０を通って圧縮機１２の１つまたは複数の入口案内翼２１に流れ込む周囲空気の圧力損失の一因となる。
【００１０】
動作中に、入口ダクト２０は、入口空気を圧縮して高圧および高温にする圧縮機１２に向かって空気を運ぶ。圧縮機１２は、燃焼器１４に圧縮空気を放出する。圧縮空気は、燃焼器１４において燃料と混合および点火されて燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスはタービン１６に流れて圧縮機１２を駆動する。燃焼器１４は、タービン１６に燃焼ガスを運ぶ。タービン１６で、ガス流の熱エネルギーは機械回転エネルギーに変換される。
【００１１】
例示的な実施形態では、ガスタービンエンジンアセンブリ１０は、ロータ軸２２に結合された発電機（図示せず）などの負荷３８を駆動するために使用することができる。代替実施形態では、負荷３８は、ロータ軸２２の前方延長部（ｆｏｒｗａｒｄ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）（図示せず）に結合されることができる。さらに他の実施形態では、ガスタービンエンジンアセンブリ１０は、航空機などの輸送手段で用いることができる。
【００１２】
ガスタービンエンジンアセンブリ１０の動作は、タービン１６、負荷３８、および／または周囲環境の種々の動作状態を検出するいくつかのセンサ２６〜３６によって監視することができる。たとえば、センサ２６〜３６としては、流量センサ、スピードセンサ、炎検出センサ、バルブ位置センサ、案内翼角度センサ、および／またはガスタービンエンジンアセンブリ１０の動作と関連する種々のパラメータ（たとえば、定義された場所での温度、圧力、およびガス流量など）を検知する他のセンサも含むことができる。例示的な実施形態では、センサ３４は、ロータ軸２２の回転速度を示す差動速度信号の生成に使用するためのスピードセンサである。
【００１３】
例示的な実施形態では、制御システム１８は、監視モジュール４０と、制御モジュール４２とを含む。スピードセンサ３４は、監視モジュール４０および制御モジュール４２に結合される。ただし、監視モジュール４０は、絶縁回路４４を介してスピードセンサ３４に結合される。スピードセンサ３４と絶縁回路４４を組み合わせると、タービンデータ収集システムが形成される。図１に示すセンサ２６〜３６のうちの任意の１つまたは複数は、絶縁回路を介して、その中に１つまたは複数のモジュールを含む制御システム１８に結合できることを理解されたい。さらに、他の実施形態では、絶縁回路は、監視モジュールではなく制御モジュールに含まれてもよい。そのうえ、さらに他の実施形態では、監視モジュールおよび制御モジュールはそれぞれ絶縁回路を含むことができる。
【００１４】
図２は、絶縁回路４４のブロック図である。例示的な実施形態では、絶縁回路４４は、センサ３４への結合に使用するための電圧分割回路１０２を含む。電圧分割回路１０２は、センサ３４からのセンサ信号の振幅を分割する。絶縁回路４４は、電圧分割回路１０２に結合されたクランプ回路１０４と、クランプ回路１０４に結合されたゲイン回路１０６とを含む。クランプ回路１０４は分割回路１０２からの電圧を制限し、ゲイン回路１０６は出力１０８を含む。絶縁回路４４は、スピードセンサ３４の差動センサ信号の関数として、グランドと無関係にシングルエンド出力信号をゲイン回路１０６の出力１０８に供給する。
【００１５】
このような一実施形態では、重複したグランド接続がなくても絶縁回路４４を用いることによって、スピードセンサ３４は、監視モジュール４０および制御モジュール４２に結合されることができる。したがって、センサ３４とモジュール４０および４２の間に複数のグランドループは作成されない。それゆえ、絶縁回路４４は、監視モジュール４０および制御モジュール４２のためのトランス（複数可）および／または別個の電源（複数可）の必要性も解消することができる。さらに、後述するように、絶縁回路４４は、既知のトランスより改良された周波数応答を提供することができる。さらに、いくつかの実施形態では、絶縁回路４４は、実質的に、既製の（ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｓｈｅｌｆ）構成要素のみを含んでよく、したがって既知のトランスおよび／または別個の電源を使用する場合と比較してコスト削減が向上し、かつ／または回路基板の占有する空間が削減される。
【００１６】
図３は、グランドと無関係にセンサ信号を提供するために使用できる代替絶縁回路２００の例示的な概略図である。例示的な実施形態では、絶縁回路２００は、電圧分割回路２０２と、電圧分割回路２０２に接続されたクランプ回路２０４と、クランプ回路２０４に接続されたゲイン回路２０６とを含む。
【００１７】
例示的な実施形態では、電圧分割回路２０２は抵抗回路網２０７を含む。より具体的には、抵抗回路網２０７は３つの抵抗Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３を含む。抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、入力端子２０８と２１０の間に直列に結合される。抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の比例抵抗（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）に従って入力信号の振幅を端子２０８および２１０に分割するように結合される。具体的には、例示的な実施形態では、クランプ回路２０４は抵抗Ｒ２と並列に接続される。したがって、動作中に、電圧分割回路２０２は、入力信号に抵抗Ｒ２の抵抗を乗算して抵抗Ｒ１〜Ｒ３の全抵抗で除算したもの（すなわちＶ入力×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３））にほぼ等しい信号を提供する。種々の種類の抵抗および／または任意の数の抵抗を用いて所望の電圧をクランプ回路２０４に供給できることを理解されたい。少なくとも一実施形態では、電圧分割回路は、本明細書に説明するようにセンサ信号の振幅を分割できる、抵抗、コンデンサ、および／またはインダクタの任意の組み合わせを含むことができる。
【００１８】
クランプ回路２０４は、過渡電圧サプレッサ（ＴＶＳ）デバイス２１２を含む。ＴＶＳデバイス２１２は、抵抗Ｒ２の両端の電圧をクランプするように、抵抗Ｒ２と並列に結合される。ＴＶＳデバイス２１２は、電圧を所望の電圧範囲にクランプするように選択されることができる。この例示的な実施形態では、ＴＶＳデバイス２１２は、電圧を２６ＶＤＣにクランプするような構造にされた双方向デバイスである（たとえば、Ｖｉｓｈａｙ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ、Ｍｉｃｒｏｓｅｍｉ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎなどから市販されている構成要素ＳＭＢＪ２６）。さらに、この例示的な実施形態では、ＴＶＳデバイス２１２は、電磁妨害（ＥＭＩ）に対する保護および／または静電気放電（ＥＳＤ）に対する保護を絶縁回路２００に提供するような構造にされる。
【００１９】
図示のように、例示的な実施形態では、クランプ回路２０４は、ＴＶＳデバイス２１２と節点Ａの間に直列に結合されたコンデンサＣ１と、ＴＶＳデバイス２１２と節点Ｂの間に直列に結合されたコンデンサＣ２とを含む。動作中に、コンデンサＣ１およびＣ２は、差動センサ信号がセンサから電圧分割回路２０２を通して提供される場合、差動センサ信号のＤＣ電圧成分を遮断する。
【００２０】
クランプ回路２０４は、ＴＶＳデバイス２１２ならびにコンデンサＣ１およびＣ２に加えて、ダイオードＤ１〜Ｄ４を含む。より具体的には、例示的な実施形態では、ダイオードＤ１は負電圧源Ｖ−と節点Ａの間に接続され、ダイオードＤ２は正電圧源Ｖ＋と節点Ａの間に接続される。加えて、ダイオードＤ３は負電圧源Ｖ−と節点Ｂの間に接続され、ダイオードＤ４は正電圧源Ｖ＋と節点Ｂの間に接続される。抵抗Ｒ４は、節点Ａと節点Ｂの間に接続される。
【００２１】
各ダイオードＤ１〜Ｄ４は、バイアス電圧を定める。したがって、動作中に、ダイオードＤ１〜Ｄ４は、それぞれの節点ＡおよびＢにおける電圧を、その負電圧源Ｖ−および／または正電圧源Ｖ＋のバイアス電圧の範囲内にクランプする。したがって、ダイオードＤ１〜Ｄ４は、節点ＡおよびＢにおける電圧を所望の範囲内にクランプするように選択することができる。たとえば、正電圧源Ｖ＋が５ＶＤＣで負電圧源Ｖ−が２４ＶＤＣの場合、ダイオードＤ１〜Ｄ４は、節点ＡおよびＢにおける電圧を実質的に２４ＶＤＣから５ＶＤＣの間（±ダイオードＤ１〜Ｄ４のバイアス電圧）にクランプするように選択することができる。他の実施形態では、他の電圧およびダイオードの異なる構成（たとえば、数、タイプ、位置など）を使用して、電圧を１つまたは複数の所望の値より上／下にクランプすることができる。いくつかの例示的な実施形態では、ダイオードは、監視モジュール４０および／または制御モジュール４２の電圧源などの、容易に利用可能な電圧に連結されることができる。さらに他の実施形態では、１つの電圧源に接続された１つまたは複数のダイオードを省略することができる。
【００２２】
クランプ回路２０４は、電圧を所望のレベルにクランプするために、かつ／または電磁妨害（ＥＭＩ）および／または静電気放電（ＥＳＤ）に対する保護を提供するために、１つまたは複数の異なるタイプのデバイスから構築されることができることを理解されたい。たとえば、代替実施形態では、クランプ回路２０４は、２つのツェナーダイオード（一方は定格を５ＶＤＣとし、他方は１５ＶＤＣとする）を含むことができる。５ＶＤＣのツェナーダイオードのアノードを１５ＶＤＣのツェナーダイオードのカソードに接続することができ、５ＶＤＣのツェナーダイオードのカソードを１５ＶＤＣのツェナーダイオードのアノードに接続することができる。このような一実施形態では、クランプ回路２０４は、電圧を約＋５Ｖから約−１５Ｖの間の不平衡範囲（ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ  ｒａｎｇｅ）内にクランプするように接続されることができる。明らかなように、ツェナーダイオードまたは他のダイオードの種々の組み合わせおよび／または定格を使用して、分割されたセンサ信号を種々の平衡な（ｂａｌａｎｃｅｄ）または不平衡な電圧範囲にクランプすることができる。
【００２３】
図３を再び参照すると、ゲイン回路２０６は、演算増幅器２１４を含む。例示的な実施形態では、演算増幅器２１４は、部品番号ＬＴ１３５５（Ｌｉｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから市販されている）である。しかし、別法として、他の実施形態では、ゲイン回路は、異なる演算増幅器、複数のディスクリートトランジスタ、および／または他の適切なデバイスから構築できることを理解されたい。演算増幅器２１４は、正の入力２１６と、負の入力２１８と、出力２２０とを含む。動作中に、演算増幅器２１４は、クランプ回路２０４から受け取った電圧に対してシングルエンド出力信号を所望のレベルに調整するのに十分な利得を提供する。たとえば、例示的な一実施形態では、演算増幅器２１４からの利得は約１．５Ｖ／Ｖである。明らかなように、他の実施形態では、演算増幅器は異なる利得を提供するように接続および／または選択され得る。少なくとも一実施形態では、ゲイン回路２０６は、実質的に公称の利得を提供することができる。
【００２４】
例示的な実施形態では、演算増幅器２１４は、複数の個別構成要素を介して電源、グランド、およびクランプ回路２０４に接続される。具体的には、抵抗Ｒ５は節点Ａと正の入力２１６の間に接続され、抵抗Ｒ６は節点Ｂと負の入力２１８の間に直列に接続される。正の入力２１６は、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ３の並列結合を通してグランドＧＮＤに接続される。負の入力２１８は、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ４の並列結合を通して出力２２０に接続される。負の入力２１８はまた、抵抗Ｒ９を通してグランドＧＮＤに結合される。
【００２５】
絶縁回路２００の抵抗Ｒ１〜Ｒ８および／またはコンデンサＣ１〜Ｃ４のうちの１つまたは複数は、出力電圧、動作帯域幅、ＤＣ誤差などの所望の性能を提供するように選択されることができる。この特定の例では、出力電圧は次のように表される。
【００２６】
Ｖ出力＝−Ｒ／Ｒ×Ｖ負ノ入力＋５×−Ｒ／Ｒ＋（Ｒ／（ｒ＋Ｒ））×（（Ｒ／（Ｒ  Ｒ））＋１）×Ｖ正ノ入力
例示的な実施形態では、絶縁回路２００は、柔軟な周波数応答を提供することができる。具体的には、抵抗Ｒ１〜Ｒ８および／またはコンデンサＣ１〜Ｃ４のうちのいずれかは、絶縁回路２００の周波数応答を変更するように選択的に調整されることができる。例示的な一例では、絶縁回路２００は、演算増幅器２１４の正の入力に対する約１．３Ｈｚから約９８２ｋＨｚの間の通過帯域（約−３．０ｄＢ）と、演算増幅器２１４の正の入力に対する約１．５Ｈｚから約２２０ｋＨｚの間の通過帯域（約−３．０ｄＢ）を定義することができる。したがって、この特定の例では、絶縁回路２００の全体的な動作帯域幅（約−３．０ｄＢ）は、約１．５９Ｈｚから約２２０ｋＨｚの間である。明らかなように、動作帯域幅は、約７．０Ｈｚから約１５０ｋＨｚの範囲、約１０Ｈｚから約１５０ｋＨｚの範囲、約２５Ｈｚから約１００ｋＨｚの範囲、約３５Ｈｚから約１００ｋＨｚの範囲、および／または動作帯域幅内の範囲を囲む他の任意の複数の個別値などのいくつかの範囲を含む。
【００２７】
さらに、図３に示すように、節点Ｃは、抵抗Ｒ９を通してグランドに接続される。種々の実施形態では、絶縁回路２００のシングルエンド出力信号は、抵抗Ｒ９を通して節点Ｃを電源に接続することによって、レベルシフトされることができる。具体的には、節点Ｃが５ＶＤＣの電源に結合されるとき、たとえば、絶縁回路２００は、約−９．０８ＶＤＣの公称ＤＣバイアスおよび２５±２℃で約±２４ｍＶのＤＣ誤差（および／または温度の上／下（−４０〜８５℃）で±６６ｍＶ）を含む。絶縁回路２００は本明細書で開示される特定の出力特性に限定されないことを理解されたい。電源、抵抗、コンデンサ、ダイオード、および演算増幅器のうちの１つまたは複数は、場合によっては本明細書で開示されるガスタービンエンジンアセンブリまたは絶縁回路の他の適用例の要件に応じて、所望の出力特性を提供するように変更することができる。
【００２８】
製造中に、絶縁回路２００は、抵抗、コンデンサ、ダイオード、および演算増幅器などの一般的な既製の構成要素を用いて製造することができる。いくつかの実施形態では、一般的な既製の構成要素を使用することによって、コスト削減および／または必須構成要素の便利なセカンドソーシングが容易になる場合がある。さらに、一実施形態では、絶縁回路２００は、約１．０平方インチ未満のプリント回路基板（図示せず）上に構築することができる。
【００２９】
図４は、本開示の別の例示的な一実施形態による、グランドと無関係なセンサ信号の提供に使用するための例示的な方法３００を示す。例示的な方法３００は、ガスタービンエンジンアセンブリ１０（図１に示す）と共に使用できるが、本明細書において説明する方法は、本明細書において説明する例示的なガスタービンエンジンアセンブリおよび絶縁回路に限定されないことを理解されたい。同様に、本開示によって企図される絶縁回路および／またはガスタービンエンジンアセンブリは、本明細書において説明する例示的な方法に限定されると理解されるべきではない。
【００３０】
方法３００は、ガスタービンエンジンアセンブリのセンサを制御システムに結合するために、図３に示す絶縁回路２００などの絶縁回路を提供するステップ３０２を含む。この絶縁回路は、電圧分割回路と、この電圧分割回路に結合されたクランプ回路と、このクランプ回路に結合されたゲイン回路とを含む。方法３００はまた、センサから差動入力信号を受け取るステップ３０４と、電圧分割回路の抵抗回路網で差動センサ信号の振幅を分割するステップ３０６と、ゲイン回路の演算増幅器で、差動センサ信号の関数として、グランドと無関係にシングルエンド出力信号を生成するステップ３０８とを含む。
【００３１】
いくつかの実施形態では、方法３００は、クランプ回路で、分割された差動センサ信号を所望の電圧範囲にクランプするステップを含むことができる。加えて、または別法として、方法３００は、クランプ回路で、差動センサ信号のＤＣ成分を遮断するステップを含むことができる。
【００３２】
上述の実施形態の１つまたは複数では、１つのセンサが複数のモジュールに結合されるとき、１つまたは複数のグランドループを省くことができる。したがって、本明細書において説明する絶縁回路は、監視モジュールおよび／または制御モジュールのためのトランス（複数可）および／または別個の電源（複数可）の必要性をなくすことができる。さらに、本明細書において説明する絶縁回路は、既知のトランスより改良された周波数応答を提供することができる。さらに、いくつかの実施形態では、本明細書において説明する絶縁回路は、既製の構成要素を使用することができ、したがって既知のトランスおよび／または別個の電源を使用する場合と比較してコスト削減を向上させ、かつ／または回路基板の占有する空間を削減する。
【００３３】
種々の実施形態の特定の特徴は、いくつかの図面には示されており、他には示されていないが、これは単に便宜のためである。図面の任意の特徴は、本発明の原理に従って、他の任意の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または特許請求の範囲に記載することができる。
【００３４】
本明細書では、いくつかの例を使用して、最良の形態を含めて本発明を開示し、また、すべての当業者が、任意のデバイスまたはシステムを作製および使用し、任意の採用した方法を遂行することを含めて本発明を実施することができるようにする。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、請求項の書字言語と異ならない構造要素を有する場合、または請求項の書字言語とのわずかな違いを有する等価な構造要素を含む場合、請求項の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ガスタービンエンジンアセンブリ
１２  圧縮機
１４  燃焼器
１６  タービン
１８  制御システム
２０  入口ダクト
２１  入口案内翼
２２  ロータ軸
２４  燃料制御アセンブリ
２６  センサ
２８  センサ
３０  センサ
３２  センサ
３４  センサ
３６  センサ
３８  負荷
４０  監視モジュール
４２  制御モジュール
４４  絶縁回路
１０２  電圧分割回路
１０４  クランプ回路
１０６  ゲイン回路
１０８  出力
２００  絶縁回路
２０２  電圧分割回路
２０４  クランプ回路
２０６  ゲイン回路
２０７  抵抗回路網
２０８  端子
２１０  端子
２１２  過渡電圧サプレッサ（ＴＶＳ）デバイス
２１４  演算増幅器
２１６  正の入力
２１８  負の入力
２２０  出力
【図１】
2012247418.tif 000003
【図２】
2012247418.tif 000004
【図３】
2012247418.tif 000005
【図４】
2012247418.tif 000006
【外国語明細書】
2012247418000001.pdf