第9章--飞机飞行参数传感器及检测PPT课件

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9.36
航空检测技术
模拟输出式电子倾角传感器是一种双极 性直流电压工作的、内置信号调节功能 的传感器,供电电压为±8~±15VDC, 输出±3.6VDC,其输出灵敏度为 60mV/度且不依赖于电源电压。全部设 计内置EMI/ESD抑制电路。
9.37
航空检测技术
串行输出式电子倾角传感器是将角度转化 为包括一个方向位和16位串行数据的传感 器。它采用三根传输线将数据传送至处理 器或PC机/I/O卡进行处理,兼容TTL和 CMOS逻辑电平。完整的信号及交换过程 可很好地解决分时与传送问题。标准型用 稳定的5VDC供电,可提供内置稳压电路 型。全部设计均内置EMI/ESD抑制电路。
91概述第1页共108页自动驾驶飞行仪表飞行仪表眼脑手眼脑手驾驶杆驾驶杆舵面舵面飞机气动力飞机气动力人工操纵回路人工操纵回路感应元件感应元件舵面舵面飞机气动力飞机气动力自动驾驶仪操纵回路自动驾驶仪操纵回路执行元件执行元件变换放大元件变换放大元件第2页共108页电传操纵flybywire大气数据传感器大气数据传感器空气动力空气动力力和力矩力和力矩电信号电信号操纵操纵面位面位置指置指令令动作筒位置反馈动作筒位置反馈动作筒动作筒操纵面操纵面飞机气动力飞
9.3手5 动吊臂折叠保护,天线平衡
航空检测技术
比率输出式电子倾角传感器是一种类似于 电位器原理,内置信号调节的传感器。 采用三线制:电源正、电源地及信号。 输出信号也是以电源地为参考的,因此, 所用电源必须经过稳压调整,在0°即量 程中点时,其输出为电源电压的1/2,这 样低功耗,供电电流0.5mA的传感器非 常适合于电池供电场合。全部设计内置 EMI/ESD抑制电 路。
9.11
航空检测技术
针对环境控制系统(ECS),需要测量 以下压力参数:
空调压缩机排气压力;空调进气口表压 及绝压;气道差压;空气过滤器差压;机舱 空气表压及绝压;防冰系统热空气压力开关; 防冰系统表压;氧气储量测量;氧气调节器 压力;机组成员舱氧气压力;冷气系统表压 及绝压;饮用水表压;饮用水水位;蒸发循 环制冷系统压力等。
空速管的静压孔或机身的静压孔因为处于横 截面不变的位置,且垂直于气流方向,所以收集 到的是静压。
9.42
航空检测技术
二、全压和静压系统-部件位置
9.43
航空检测技术
9.44
航空检测技术
9.45
9.24
航空检测技术
9.25
航空检测技术
3、零差压式迎角传感器
由探头,气室, 浆叶和角度变 换器等组成。
9.26
航空检测技术
安装在机身或机头侧面,探头旋转轴垂直 于飞机对称面,并使进气A、B的对称面与翼 弦方向平行。
零压式迎角传感器有较好的阻尼,输出 的电信号比较平稳,精度也很高(可达0.1°)。 传感器中只有锥形探头(约10厘米长)露在 飞机蒙皮之外,对飞机造成的附加阻力极小。 但传感器结构比较复杂,装配精度要求较高。
9.15 迎角信号还用于油门控制系统。
航空检测技术
9.16
航空检测技术
二、迎角传感器 1 、旋转风标式迎角传感器
精度:0.1 0.2 带阻尼器
翼形传感器即旋转风标式传感器,它由一个经过 静力平衡的风标(叶片),传动机构、信号变换器 (自整角机或电位计)及固定连结部分等组成。
9.17
航空检测技术
航空检测技术
第9章
飞机飞行参数传感器及检测
9.1
航空检测技术
9.1 概述
机载设备是飞行器中各种测量传感器、仪 表和显示系统、导航系统、飞行控制系统 、雷 达系统、通讯系统、电源电气等系统和设备的 统称。
9.2
航空检测技术 自动驾驶
飞行仪表 眼、脑、手 驾驶杆
舵面
感应元件
飞机气动力 人工操纵回路
变换放大元件 执行元件
飞机上许多压力参数需要检测,如针对 辅助动力装置(APU),需要测量引气气压、 进气口压力、主油路压力、P3 空气压力、P1 空气总压、排气压力及燃油过滤器压差等。
9.10
航空检测技术
针对推进器/发动机需要测量的压力参数有: 滑油差压;发动机滑油绝压;发动机滑
油表压;发动机功率扭矩表压;燃油过滤器 压力;燃油泵压力;滑油过滤器差压;滑油 温度及压力;P1 空气绝对总压;P2 压气机 进气压力;P2.5 级间进气绝压;P3 引气气压; P3 压气机排气压力;传动装置滑油压力;滑 油冗余压差;燃油过滤器冗余压差;起动机 空气阀冗余压力等。
9.39
9.3 全静压航系空统检(P测ito技t-S术tatic System)
一、组成:全压管、静压孔、备用静压源、转换开关、 加温装置和全、静压导管等。
9.40
航空检测技术
“全压”,就是飞行器正对气流的表面气 流全受阻时的压力,即运动气体的全部压力, 包括气体的静压和动压。
“静压”,是垂直于气流运动方向的且不受 流速影响而测得的压力,即静止大气本身的压 力,也就是大气压力。
航空检测技术
四、电子倾角传感器
➢ 核心部分是基于电容原理的且无可动部件的敏感器件。 它绕测量轴旋转时,电容线形变化,经电子线路转换 成角度信号输出。敏感元件和低功耗CMOS电路封装 在坚固的塑料外壳内。
➢ 可提供模拟、比率、数字和串行等输出形式,其输出 信号不但表征具体倾角值,还表现倾角方向。可用于 轮位对准,建筑设备,天线定位,机器人等。
9.13
航空检测技术
温度传感器:电阻式、热电偶式 转速传感器:磁转速表、脉冲数
字式转速表 加速度传感器 迎角传感器
9.14
航空检测技术
9.2 迎角传感及检测
一、迎角与迎角传感器
➢ 迎角(也称攻角)是飞机机翼弦线(或飞机纵 轴,二者间仅差一个固定安装角)与迎面气流 间的夹角。
➢ 测量飞机迎角的装置,又称攻角传感器。迎角 信号可直接指示,供驾驶员观察。在大气数据 计算机中,迎角传感器的输出经补偿计算后变 为真实迎角,用于静压源误差修正,并可把此 信号输给仪表显示和失速警告系统。在飞行控 制系统中常引入迎角信号来限制最大法向过载。
由于在运动物体周围的自由气流受到扰动, 迎角传感器不可能测得精确的真实迎角,这类 误差称为位置误差。零压式迎角传感器的安装 部位不能远离机体,其位置误差较为严重。当 安装位置确定后,位置误差与飞行马赫数紧密 相关,这种关系可通过风洞实验和实际试飞确 定,以便在大气数据计算机中通过计算进行补 偿。
9.29
2)由于气流不稳,即使有阻尼器,不稳定的 摆动也难以消除。
9.22
航空检测技术
2、 差 压 管 式 迎 角 传 感 器
9.23
航空检测技术
差压管式迎角传感器由差压管和压力传感 器组成。差压管与皮托管相似,上页图示为 可以测量阻滞压力、迎角、侧滑角的截锥形 和球形五孔差压管。在与差压管轴线对称的 上下和左右及轴线上各开有一个孔。当差压 管轴线与气流方向一致时,各孔引入的压力 均相等;当有迎角和侧滑角时,某些压力将 不相等,由此可得出迎角和侧滑角。
9.19
航空检测技术
单风标式
9.20
航空检测技术
双风标式(歼七)
9.21
航空检测技术
特性
实用措施:
1,为使之稳定,一般均加阻尼器 2,为防止结冰,叶片内部应有加温装置 3,有时为增加气动力矩,采用两个叶片 特点
优点:构造简单,体积小,无原理误差
缺点:1)安装位置的影响较大,在高速飞机上要 找到气流平稳的部位也是非常困难;
航空检测技术
4239攻角传感器,标准输出:攻角AOA,α (Angle Of Attack)或侧滑角AOS,β (angle of sideslip ),用于小型、中型飞机,加热。
9.30
航空检测技术
YK100600空速管、攻角 传感器/侧滑角传感器系 统(不加热,直前端), 其输出量有总压、静压、 AOA、AOS。用于非常 高速的飞行器,非结冰 条件。 YK100700空速管、攻角 传感器/侧滑角传感器系 统(加热,高速度)
舵面
飞机气动力
9.3
自动驾驶仪操纵回路
航空检测技术
电传操纵(Fly-by-Wire)
飞机运动 飞机气动力
空气动力 力和力矩




操纵面
驶 杆
感 器
电 信
动作筒

电信号传送
大气数据传感器
9.4
操纵 面位 置指

动作筒位置反馈
航空检测技术
飞行器通过传感器测量各种直接参数, 由机载计算机计算得到间接参数,经系统处 理转变为可显示的参数,由显示系统以指针、 数字或图形方式显示出来,或将这些参数传 输给自动控制系统,产生控制指令,直接操 纵飞行器改变飞行状态。
9.27
航空检测技术
特点
是一个反馈式测量系统,误差较小 主要误差源:各种摩擦力矩以及不平衡质量,所以,
加工质量(对称性,表面光洁度等)对传感器精 度影响较大。 安装位置误差也是它的主要误差 寻找气流扰动位置较小的部位或者应用两个传感器, 并尽可能地安装在飞机的对称面内。
9.28
航空检测技术
三、位置误差及实际传感器介绍
9.34
航空检测技术
AccuStarⅡ DAS20双轴倾角传感器 详细说明:
类 型:双轴倾角传感器 量 程:±20° 精 确 度:0.01 输 出:比例,脉宽调制 供电电源:5-15vdc 工作温度:-30℃~65℃ 电气连接:板载式 特 点:双轴,双功能,高性价比、高精度的 OEM产品 典型应用:车轮定位,平面水平,测量摇晃,
9.33
航空检测技术
品牌:AccuStar 型号:accustar 种类:角度 accustar电子式单轴倾角传感器 详细说明: 类 型: 单轴倾角传感器
量 程: ±60° 精 确 度: ±0.1° 输 出: 模拟,比例,数字或串行方式 供电电源: -15vdc 或±8~±15vdc 工作温度: -30℃~65℃ 电气连接: 18英寸电缆 特 点: CE认证,高精度 典型应用: 车轮定位,建筑设备,天线定位,智能机器 人,起重机或吊机臂转角
“动压”是指气流受到阻碍,速度降低为零 时,气流动能转变成的压力。
9.41
航空检测技术
全压系统包括全压收集器件(空速管的全压口 或专门的全压管)、传送导管及有关的仪表;
静压系统包括收集静压的器件(空速管或机 身的静压孔)、导管及有关仪表。
空速管或全压管一般位于机翼前缘或飞机机 头前部,管前面的开口正对气流,从而使管中的 气流全部受阻,其压力就是全压。
9.38
航空检测技术
数字脉宽输出式电子倾角传感器是将角度 值转化为正比于数字脉宽信号输出的传 感器。当给单次触发计时器1#或2#发送 一触发脉冲时,电路便产生相对应PW1 或PW2脉冲。当这两个单次触发计时器 同时给予触发时,便可读出PW1或PW2 的差值△PW。方向输出线可告知用户此 时是顺时针还时逆时针方向。全部设计 均内置EMI/ESD抑制电路。
9.12
航空检测技术
测量压力最常用的方法有: 变形测量是将膜片、膜盒、波纹管、包端
管等弹性元件作为压力敏感元件,在受到流体 介质的压力后,这些元件产生变形,将变形的 位移放大后转变成指针的指示,也可通过电位 计转变为电压信号,以数字方式显示出来。
特性参数测量是将单晶硅膜片、振动膜片、 振动筒等作为敏感元件,在其受到压力后,自 身的电阻或固有振动频率发生变化,测量这些 变化就可间接得到压力数值。
9.31
航空检测技术
迎角传感器的测量精度相当重要,迎角数 据的不准确将导致气压高度、空速、性能速度、 FAC(飞行增稳计算机)计算的总重、迎角平 台与迎角保护门限值等数据产生误差,严重的 话还会导致失速警告、自动驾驶和自动油门脱 开、飞行控制系统进入备用法则等。
迎角传感器安装在飞机外部,容易遭受雷 击损坏,此外由于长期暴露在高速气流中,传 感器的风刀等部位容易出现风蚀、脱胶现象, 从而导致的动平衡性能变差,传感器测量精度 9.下32 降。
参数、电源系统参数、设备完好程度、结构损坏 程度等。
9.7
航空检测技术
主要测量传感器
压力传感器 ➢ 压阻式、谐振式 ➢工作模式:表压、密封表压、绝压、差 压 ➢针对不同系统
9.8
航空检测技术
9.9
航空检测技术
压力传感器的工作模式有表压、密封表 压、绝压、差压等;压力量程从1psi ( 0.07kg/cm2 ) 到 30000psi;电磁干扰保护, 双重防护隔离;多种压力端口和电连接器规 格。
9.5
航空检测技术
★飞行参数仪表 ★发动机仪表 ★辅助仪表
9.6
பைடு நூலகம்空检测技术
飞行器状态参数分类
飞行参数—飞行高度、速度、加速度、姿态角和 姿态角速度等;
动力系统参数—发动机转速、温度、燃油量、进 气压力、燃油压力等;
导航参数—位置、航向、高度、速度、距离等; 其他系统参数—生命保障系统参数、飞行员生理
9.18
航空检测技术
分单风标与双风标两种,后者是迎角和侧 滑角的组合传感器。
单风标式迎角传感器多装于飞机侧面,而 双风标式传感器常与空速管组合在一起,安 装在机头前的撑杆上,由于远离机头,处于 较平稳的气流中,感受飞机迎角比较准确。
风标式迎角传感器的结构比较简单,工 作可靠,但对翼型剖面的加工和表面光洁度 的要求很高。
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