(完整版)第9章飞机飞行参数传感器及检测
飞机飞行速度测量的原理简介
飞机飞行速度测量的原理简介在飞机的前边安装有一个叫空速管的管子，也叫皮托管，总压管,风向标气流方向传感器或流向角感应器，当飞机向前飞行时，气流便冲进空速管，在管子末端的感应器会感受到气流的冲击力量，即动压。
飞机飞得越快，动压就越大。
如果将空气静止时的压力即静压和动压相比就可以知道冲进来的空气有多快，也就是飞机飞得有多快。
比较两种压力的工具是一个用上下两片很薄的金属片制成的表面带波纹的空心圆形盒子，称为膜盒。
这盒子是密封的，但有一根管子与空速管相连。
如果飞机速度快，动压便增大，膜盒内压力增加，膜盒会鼓起来。
用一个由小杠杆和齿轮等组成的装置可以将膜盒的变形测量出来并用指针显示，这就是最简单的飞机空速表。
现代的空速管除了正前方开孔外，还在管的四周开有很多小孔，并用另一根管子通到空速表内来测量静止大气压力，这一压力称静压。
空速表内膜盒的变形大小就是由膜盒外的静压与膜盒内动压的差别决定的。
空速管测量出来的静压还可以用来作为高度表的计算参数。
如果膜盒完全密封，里面的压力始终保持相当于地面空气的压力。
这样当飞机飞到空中，高度增加，空速管测得的静压下降，膜盒便会鼓起来，测量膜盒的变形即可测得飞机高度。
这种高度表称为气压式高度表。
利用空速管测得的静压还可以制成"升降速度表"，即测量飞机高度变化快慢(爬升率)。
表内也有一个膜盒，不过膜盒内的压力不是根据空速管测得的动压而是通过专门一根在出口处开有一小孔的管子测得的。
这根管子上的小孔大小是特别设计的，用来限制膜盒内气压变化的快慢。
如果飞机上升很快，膜盒内的气压受小孔的制约不能很快下降，而膜盒外的气压由于有直通空速管上的静压孔，可以很快达到相当于外面大气的压力，于是膜盒鼓起来。
测量膜盒的变形大小即可算出飞机上升的快慢。
飞机下降时，情况正相反。
膜盒外压力急速增加，而膜盒内的气压只能缓慢升高，于是膜盒下陷，带动指针，显示负爬升率，即下降速率。
飞机平飞后，膜盒内外气压逐渐相等，膜盒恢复正常形状，升降速度表指示为零。
直升机上几种常用的传感器介绍资料
直升机上几种常用的传感器介绍直升机作为20世纪航空技术极具特色的创造之一，极大地拓展了飞行器的应用范围。
它不仅可以作低速、低空和机头方向不变的机动飞行，还可以小场地进行垂直升降。
这些优点使得直升机具有广阔的前景和使用价值。
作为一个复杂的系统，直升机内部安装了大量的传感器来保证直升机的安全、平稳、正确地飞行，其中包括了测量攻角的归零压差式攻角传感器，保证直升机平稳飞行的姿态传感器，测量油箱油位的变介电常数电容传感器，以及测量高度的高度传感器。
1 归零压差式攻角传感器攻角，也称迎角，是指气流与直升机旋翼之间的夹角。
飞机的火力控制系统、巡航控制系统以及失速警告系统都离不开飞机的攻角信息，攻角可以校正静压和动压，而静压和动压可以进一步计算气压高度和空速，因此获得精确的攻角对于飞机的大气数据系统具有十分重要的意义[1]。
美国等一些国家将其用于运输机、轰炸机、战斗机和导弹上，我国也曾将其应用在歼5战斗机和运1运输机上。
1.1 工作原理传感器的结构如图1-1所示，主要包括：敏感部分——探头；变换传动部分——气道、气室和桨叶；输出部分——电位器；温控部分——加热器和恒温器[2]。
归零压差式攻角传感器是一种空气动力装置，探头纵轴与飞行器纵轴相垂直，其上有两排互成90度的测压口，根据柏努利定理，圆柱表面的压力分布与该点径线相对气流的夹角有关。
因此，其压力分布系数θ2sin 41-=P当攻角不变时，两排测压口的气压是相等的。
而当攻角改变时，测压口在流场中敏感的压力差为()1212212sin sin 2θθρ-=-=V p p p d该压差经过气道、气室变换传动为压差力矩，推动浆叶，带动探头转动，直到压差为零；同时，探头转动时，与探头同轴的电刷便在电位计的绕组上产生角位移，从而电位计产生与攻角成比例的电信号，其原理图如图1-2所示。
整个过程均是自动调整的。
为保证在各种使用条件（速度、高度、温度…）下传感器仍能正常工作，传感器内配有恒温器，探头内有加热器。
第9章--飞机飞行参数传感器及检测教学内容
航空检测技术
★飞行参数仪表 ★发动机仪表 ★辅助仪表
9.5
航空检测技术
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
单风标式
9.19
航空检测技术
双风标式（歼七）
9.20
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；
驶 杆
感电 器信
动作筒
号
电信号传送
大气数据传感器
9.3
操纵 面位 置指
令
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。
9.12
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
9.13
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。
飞机轮速传感器优化设计及其测速方法
165针对飞机轮速传感器低速输出信号幅值不满足要求和抗干扰能力较弱等问题,结合测速系统的测速方法进行研究,对轮速传感器进行电路和结构的优化设计,并采用M/T测速方法进行测速。
实验结果表明,优化后的轮速传感器的输出幅值得到了有效提高,抗干扰能力明显增强,结合合适的测速方法,能够准确采集飞机机轮的速度信号。
0 引言随着航空工业的不断发展,目前大多数飞机都安装了机轮防滑刹车系统。
防滑刹车系统是飞机起降系统的核心部分,主要功能是对飞机的起降、刹车、滑行、转弯等进行控制。
轮速传感器作为防滑刹车系统的一个重要部件,用于检测飞机机轮的速度并产生与轮速成正比的频率信号,提供给刹车盒或飞行控制计算机,从而根据情况决定是否进行刹车。
如果采集的轮速信号出现畸变,幅值不达标等情况,或者测速误差太大,都可能会造成飞机在滑跑过程中出现防滑失效,如抱死或爆胎、刹车失效等安全事故。
因此,轮速传感器的性能以及合适的测速方法,直接影响防滑刹车系统的性能,进而影响飞机的着陆安全以及飞机的各项战术技术指标[1-4]。
目前,在装有防滑刹车系统的飞机上一般装有磁阻式轮速传感器,但是轮速传感器的抗干扰能力比较差,并且在低速状态下会出现幅值较低的现象,在干扰比较大时甚至发生波形畸变的问题。
速度传感器的输出信号提供飞机机轮测速系统,其测速方法是否有效也影响着机轮速度信号是否能够准确采集。
本文针对轮速传感器输出信号的问题以及测速系统的测速方法进行研究,对轮速传感器进行优化设计,并提出合适的测速方法,提高轮速传感器的抗干扰能力,确保能够准确采集飞机轮速信号。
1 轮速传感器的结构及工作原理1.1 轮速传感器的结构轮速传感器主要由定子、转子、线圈、磁钢组件、轴承等零组件构成,结构如图1所示。
1.2 轮速传感器的工作原理轮速传感器依据法拉第磁感应原理工作,其原理图如图2所示。
齿数相同的定子和转子形成闭合磁路,当轮速图1 轮速传感器结构图Fig.1 Structure of wheel speed sensor 图2 轮速传感器工作原理图Fig.2 Working principle of speed sensor收稿日期:2021-08-26作者简介:蔡元宵(1987—),女,陕西定边人,硕士研究生,助教,研究方向:电气工程及其自动化。
飞机传感器——精选推荐
传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件和装置, 它是测量技术的前端, 也是信息技术的源头, 传感器在航空领域有着广泛的应用。
除了红外、激光、图像、雷达探测等机载光电、射频传感器系统外, 那些基于压力、温度、加速度、角度、位移、油量、生物敏、化学敏等原理的机载传感器, 主要用于测量飞机的飞行姿态、状态、导航定位参数、动力装置及燃滑油系统工作参数, 测量武器火控系统以及飞控、液压、电源、起落架、环控、救生、安全与防护等机载设备系统的工作参数, 供驾驶员直接了解飞机的有关状态, 对各种机载装置和系统进行控制。
机载传感器安装在飞机的各个部位, 应用在飞机的各个不同的系统中。
一方面, 同一性质的传感器可能要应用在不同的机载系统和部位; 另一方面, 同一系统、同一部位又可能设置多个相同的传感器, 以保证系统工作的可靠性与安全性。
机载传感器是飞机各功能系统的前端信息源。
机载传感器按功能分类可以分为:飞行状态、飞行姿态信息及其操纵系统工作参数传感器; 导航、定位参数传感器; 动力装置及燃油滑油参数传感器; 用于液压系统、电气系统、环控系统、起落架系统、救生系统、安全与防护系统......等工作参数传感器。
机载传感器按被测量性质分类可以分为:物理量传感器: 包括压力、力、力矩、位移、速度、加速度、角位移、角速度、转速、温度、液位、密度、流量、电量、光量、物态、方位、距离、地理位置传感器等。
化学量传感器: 包括成份传感器、烟雾探测器、火焰探测器等。
机载传感器技术是属于由技术推动发展的技术领域之一, 它超前于飞机的发展以向飞机提供先进的货架产品。
这种超前发展必须依靠健全的科研体系、雄厚的技术力量和坚实的科研条件作为后盾的。
如国外近期正在发展的机载嵌入分布式大气数据传感器、智能蒙皮(自适应分布式柔性传感器结构)、各种光纤式传感器、各种硅微型传感器……等都是在各有关国家鼎力支持下, 依靠各国的雄厚科研实力,突破以新原理、新结构、新材料、新工艺等基础性研究后得以不断更新发展的。
第9章飞机飞行参数传感器及检测
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。
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）
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。
9.13
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
航空传感器课程设计
航空传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解航空传感器的基本概念、分类及工作原理；2. 掌握航空传感器在飞行器上的应用及作用；3. 理解航空传感器数据的处理与分析方法。
技能目标：1. 能够正确使用航空传感器进行数据采集；2. 学会运用数据处理软件对航空传感器数据进行处理与分析；3. 培养学生动手操作、观察问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对航空传感器技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力；3. 培养学生严谨的科学态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程属于航空技术领域，结合实际应用，注重理论与实践相结合。
学生特点：学生具备一定的物理基础和航空知识，对新技术具有好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，通过实例分析、动手操作等方式，使学生掌握航空传感器的基本知识，提高实际应用能力。
在教学过程中，注重培养学生的观察、分析和解决问题的能力，以及团队合作精神。
课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 航空传感器概述- 传感器的定义、分类及发展趋势- 航空传感器在飞行器上的应用2. 航空传感器工作原理- 电阻式、电容式、电感式传感器原理- 光电传感器、超声波传感器、红外传感器原理3. 航空传感器数据采集与处理- 传感器数据采集方法与设备- 数据处理与分析软件介绍- 数据滤波、特征提取、模式识别等算法4. 航空传感器应用案例- 飞行器姿态控制、导航、环境监测等领域的应用- 案例分析与讨论5. 实践操作- 航空传感器选型与安装- 数据采集与处理实验- 课程设计：设计一个简单的飞行器传感器系统教学内容按照教学大纲安排，结合教材相关章节，确保科学性和系统性。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，通过案例分析和实践操作，使学生深入理解航空传感器的原理和应用。
教学内容分为五个部分，逐步深入，使学生能够逐步掌握航空传感器相关知识。
2014年航空检测技术总复习
法。P287 4、了解各种速度定义及测速方法、仪表。
P265
第十一章 航空发动机动态测量及监控
1、理解发动机燃油量、转速、推力等测 量原理，所用传感器。PPT 19
2、掌握表征发动机状态的参数，及测量 所用传感器类型。PPT18
主要发动机参数：EPR, N1,EGT 次 要 参 数 ： N2, N3, FF, Oil PRESS, Oil TEMP, Oil QTY
相邻桥臂应变片受应变相反， 相对桥臂受应变相同
电容式
1、掌握电容式传感器的工作原理及分类。
2、理解三类电容传感器工作原理、区别， 会分析测量用电路。P40 3、结合飞机上的应用。 见PPT P30
电感式
1、了解互感式传感器的结构和工作原理 (差动变压器铁心位置不同的输出变化)。 P47 2、掌握零点残余电压的定义、形成原因及 补偿方式、电路。P49
第九章 飞机飞行参数传感器及检测
1、掌握迎角定义、测量用的传感器类型， 理解信号的作用。P261
2、掌握全静压系统的组成，所用的传感 器及作用。P266 267 269
3、理解总温探测的特点，测温时所用传 感器的类型。P274 P275
第十章 飞行高度与升降速度的测量
1、了解各种高度定义。P280 2、掌握气压测高原理及影响因素，仪表。
第七章 超声传感及检测
1、了解超声波的分类及特点。P208 2、理解超声探头的组成及各部分作
用。P211 3、掌握超声波测速、测距、测流量
的方法及计算。P229 图7-16 图7-17 图7-18
ห้องสมุดไป่ตู้
第八章 微型及智能传感器和检测
• MEMS的定义 P243 • 微型压力传感器及加速度传感器的
飞机基本参数数据
飞机基本参数数据引言概述：飞机是一种重要的交通工具，其性能参数对飞行安全和效率起着至关重要的作用。
飞机基本参数数据是描述飞机性能和特性的重要指标，包括飞机的尺寸、重量、动力系统等方面的数据。
本文将从飞机基本参数数据的定义、分类、重要性、获取方法和应用等方面进行详细介绍。
一、飞机基本参数数据的定义1.1 飞机基本参数数据的概念飞机基本参数数据是指描述飞机结构、性能和特性的数据，是飞机设计、制造、运行和维护的重要依据。
这些数据包括飞机的尺寸、重量、动力系统、气动特性等方面的信息。
1.2 飞机基本参数数据的分类飞机基本参数数据可以按照不同的分类标准进行分类，如按照用途可分为民航飞机、军用飞机等；按照机型可分为客机、货机、直升机等；按照尺寸可分为机身长度、翼展等。
1.3 飞机基本参数数据的重要性飞机基本参数数据是飞机设计、制造、运行和维护的基础，对飞机的性能、安全和经济性起着决定性的作用。
只有准确获取和应用飞机基本参数数据，才能确保飞机的正常运行和安全飞行。
二、飞机基本参数数据的获取方法2.1 飞机设计阶段获取方法在飞机设计阶段，可以通过计算、仿真和试验等方法获取飞机基本参数数据，以确保飞机设计满足性能要求。
2.2 飞机制造阶段获取方法在飞机制造阶段，可以通过检测、测试和验证等方法获取飞机基本参数数据，以确保飞机的质量和性能符合要求。
2.3 飞机运行阶段获取方法在飞机运行阶段，可以通过监测、记录和分析等方法获取飞机基本参数数据，以评估飞机的运行状态和性能表现。
三、飞机基本参数数据的应用3.1 飞机设计应用飞机基本参数数据在飞机设计中起着至关重要的作用，可以指导设计师进行合理设计，确保飞机性能满足要求。
3.2 飞机制造应用飞机基本参数数据在飞机制造中也是必不可少的，可以帮助生产工艺和工艺控制，确保飞机的质量和性能。
3.3 飞机运行应用飞机基本参数数据在飞机运行中也具有重要意义，可以帮助飞行员掌握飞机状态，确保飞行安全和效率。
补充章节 飞机系统其他常用传感器介绍
补充章节飞机系统其他常用传感器介绍一、除冰系统1.除冰系统探测器对飞机结冰现象的探测主要依靠结冰信号器,该类信号器依据产品外形可以分为外伸式和内埋式两种。
根据所采用的关键技术可以分为放射线技术、热交换技术、谐振技术、磁滞伸缩技术、导电环技术等。
放射线技术传感器:利用安装在信号器内的放射元素锶90的放射性来工作的。
当没有冰层沉积时,放射线发出的电子束全部被吸收管吸收形成电子负压,使晶体管处于非导通状态。
当出现冰沉积时,部分电子被冰层吸收,使得到达吸收管的电子束减少,电压升高,晶体管导通而发出结冰告警信号。
热交换技术传感器:利用一个恒定功率热源向热敏元件加温,同时测量并不断比较热敏元器件上不同点位之间的增温速率,温差变化越大说明结冰的可能性和冰层厚度越大。
谐振技术传感器:利用线圈中的电磁激励原理使传感器中的弹性敏感元器件产生机械谐振,当有冰层沉积时,弹性敏感元件就会发生刚度变化而引起振动频率改变,从而给出结冰告警信号。
磁滞伸缩技术传感器:利用电磁振动原理将传感器设计在一个固定频率点进行超声振动,当有结冰沉积时,其振动频率相应改变,变化达到一定程度时就出现告警信号。
导电环传感器:利用电桥电路中的测温电阻在低温下的阻值变化引起电桥电路的不平衡,使导电环接通或断开而给出告警信号光纤式传感器：该类传感器是利用光的发射与接收原理,通过在光纤中传播的发射光被接收后的信号强弱来判断结冰的严重程度。
其具备以下优点:灵敏度高,能够探测出0.1 mm以下冰层厚度;预警时间短,预警响应时间不大于2 s;探测范围宽,最大探测冰层厚度超过5.0 mm;具有冰型判别功能,能够实现结冰告警,进行除冰效果判断,实现对飞机结冰的控制管理。
缺点是体积较大,并易受强光干扰。
最新发展方向：欧美等航空技术先进的国家已经在研发基于神经元网络技术的飞机结冰探测系统,还计划将气象信息与飞机姿态信息相综合,构成结冰安全自动控制和管理的飞行员专用信息系统。
航空用机电设备的传感与监测技术
航空用机电设备的传感与监测技术随着航空业的迅速发展，航空器的工作环境变得越来越复杂和严苛。
机电设备在飞行过程中的稳定性和可靠性至关重要，因此，传感与监测技术在航空用机电设备中起着重要作用。
本文将介绍航空用机电设备传感与监测技术的应用情况和发展趋势。
首先，传感技术在航空用机电设备中的应用非常广泛。
传感器可以测量温度、压力、湿度、速度等参数，为飞行员和工程师提供重要的监测数据。
例如，温度传感器可以监测引擎和电子设备的工作温度，确保其在安全范围内运行。
压力传感器可以监测液压系统和燃油系统的压力，以及机身结构的气压变化。
湿度传感器可以检测舱内的湿度水平，防止机舱内的过度湿度对电子设备和乘客的损坏。
速度传感器可以监测飞行速度，以确保飞机保持在安全的空速范围内。
其次，监测技术在航空用机电设备中的重要性不可忽视。
通过监测设备的运行状态，可以及时发现故障，并采取相应的措施进行修复，确保航空器的正常运行。
监测技术可以通过多种方式实现，包括实时监测系统、远程监视系统和自适应监测系统等。
实时监测系统可以监测设备的各种参数，并将数据传输到地面站进行实时分析和处理。
远程监视系统可以通过卫星或无线通信等方式实现设备状态的监测，并及时传送给地面维护人员。
自适应监测系统可以根据设备工作状态的实时变化，调整监测参数和频率，以最大程度地提高监测效果。
另外，航空用机电设备的传感与监测技术还面临着一些挑战和机遇。
首先，机电设备在航空器中的作用越来越重要，因此对传感与监测技术的需求也越来越高。
这为传感与监测技术的研发和应用提供了良好的市场机会。
其次，航空器的工作环境极端复杂，对传感与监测技术的性能和可靠性提出了更高的要求。
例如，传感器需要能在高温、低温、高压、低压等极端环境下正常工作，并保持高精度和长寿命。
此外，航空用机电设备的传感与监测技术还需要与其他技术相互配合，如无线通信技术、数据处理技术等，以实现数据的及时传输和分析。
在未来，航空用机电设备的传感与监测技术将继续发展和创新。
飞机传感器系统标准
飞机传感器系统标准
首先，飞机传感器系统标准涉及飞机传感器的设计、制造和安装。
这些标准通常由国际民航组织（ICAO）、美国联邦航空管理局（FAA）以及欧洲航空安全局（EASA）等航空管理机构所制定和监管，以确保飞机传感器系统的可靠性和安全性。
其次，飞机传感器系统标准还涉及传感器的性能要求和测试标准。
这些标准包括传感器的精度、灵敏度、响应时间、可靠性等方
面的要求，以及在不同环境条件下的测试方法和标准，确保传感器
在各种情况下都能够正常工作。
此外，飞机传感器系统标准还涉及传感器系统的维护和维修标准。
这些标准包括传感器系统的日常维护要求、故障诊断和排除方法、零部件更换标准等，以确保传感器系统始终保持良好的工作状态。
总的来说，飞机传感器系统标准是为了确保飞机传感器系统的
安全、可靠和准确运行而制定的一系列规范和标准。
这些标准涵盖
了传感器系统的设计、制造、安装、性能要求、测试标准以及维护
和维修标准等多个方面，以保障飞机飞行的安全和可靠性。
航空用机电设备的机载传感与监测技术
航空用机电设备的机载传感与监测技术随着航空工业的发展，机载传感与监测技术在航空用机电设备中扮演着至关重要的角色。
这些技术的应用不仅能确保飞行安全，还能提高设备的性能和可靠性。
本文将探讨航空用机电设备的机载传感与监测技术的一些关键方面。
首先，航空用机电设备的机载传感技术起着关键的监测作用。
通过传感器收集各种物理量，如温度、压力、振动等，可以实时获取设备的工作状态和运行参数。
例如，在发动机中安装压力传感器可以监测燃烧室的压力变化，以便及时发现可能导致故障的异常情况。
机载传感器还可以监测飞机的姿态、速度和位置等关键参数，以确保飞行安全。
其次，机载传感技术在航空用机电设备中的应用不仅限于监测，还可以实现主动控制。
通过传感器收集到的数据，可以实时反馈给控制系统，从而根据实际情况进行调整和控制。
例如，配备了机载传感与监测技术的自动驾驶系统可以根据传感器收集到的数据进行飞行控制，从而提高飞机的稳定性和安全性。
此外，机载传感与监测技术还可以与自适应控制、智能控制等技术相结合，实现更加智能化和高效的飞行控制。
第三，机载传感与监测技术在航空用机电设备中的应用还可以提高设备的故障诊断和维护效率。
传感器收集到的数据可以通过数据处理和分析技术进行故障诊断和预测。
通过对设备的运行状态和数据进行监测和分析，可以提前发现潜在的故障，做好维护准备，避免设备故障对飞行安全和设备可靠性的影响。
此外，机载传感与监测技术还可以实现设备的远程监测与维护，从而提高维修效率和降低维护成本。
除了以上的应用，机载传感与监测技术还可以提高航空用机电设备的性能和效率。
例如，通过传感器实时监测机身结构的变形情况，可以及时调整机翼、尾翼等部件的位置和形状，减小气动阻力，提高飞行效率和燃油利用率。
此外，传感器还可以监测设备的能量消耗情况，帮助优化设备的能源管理，减少能源浪费，提高设备的效能。
然而，航空用机电设备的机载传感与监测技术也面临一些挑战和难题。
例如，传感器的抗干扰能力和可靠性是关键问题之一。
空运飞行员的航空器的性能和参数监控
空运飞行员的航空器的性能和参数监控空运飞行员在执行任务时，航空器的性能和参数监控是至关重要的。
准确地了解和掌握飞机的性能和各项参数，对保障飞行安全和提升飞行效率具有重要的意义。
本文将介绍空运飞行员航空器性能和参数监控的方法和技术。
一、航空器性能监控航空器性能监控是对飞机性能进行实时、连续的监测和分析，以确保飞机在各种飞行阶段和环境下的性能表现符合要求。
下面是几种常用的航空器性能监控方法：1. 发动机性能监控：通过对发动机参数的监测和分析，可以了解发动机的运行状态，如温度、压力、转速等，进而判断发动机是否正常工作，并及时采取对应的措施。
2. 气动性能监控：通过对飞机的气动参数进行监测，如空气速度、攻角、侧滑角等，可以了解飞机的飞行状态和性能表现，有助于飞行员做出正确的操纵和调整。
3. 燃油性能监控：燃油是飞机飞行所必需的重要资源，通过对燃油的使用情况进行监控，可以有效管理燃油消耗和预测续航能力，提高飞行效率。
4. 负载性能监控：航空旅客运输的航班通常有一定的载荷要求，通过对飞机的负载情况进行监控，可以确保飞机在安全范围内进行飞行，并满足乘客的需求。
二、航空器参数监控航空器参数监控是对飞机各个关键参数的实时监测和分析，以保证飞机在飞行过程中各项参数正常、稳定。
以下是一些常见的航空器参数监控方法：1. 高度监控：飞机的高度是飞行过程中的一个关键参数，通过高度计等设备对飞行高度进行实时监测，可以准确了解飞机的垂直位置，确保飞机在安全的高度范围内飞行。
2. 速度监控：飞机的速度是飞行过程中另一个关键参数，通过空速表等设备对飞行速度进行实时监测，可以确保飞机在安全的速度范围内飞行，并避免超速或低速飞行导致的危险情况。
3. 姿态监控：飞机的姿态包括俯仰角、滚转角和偏航角等参数，通过陀螺仪等设备对飞机的姿态进行实时监测，可以帮助飞行员了解飞机的姿态变化，并及时做出相应的操纵。
4. 温度监控：飞机在飞行过程中，各个部件和系统的温度变化是需要关注的，通过温度传感器等设备对飞机的温度进行监测，可以发现异常情况并采取相应的措施。
飞行导航控制传感器完整版
航天相关传感器简介一、飞行导航控制传感器1陀螺仪陀螺仪：用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。
利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
利用陀螺仪的动力学特性制成的各种仪表或装置，主要有以下几种：陀螺方向仪，陀螺罗盘，陀螺垂直仪，陀螺稳定器，光纤陀螺仪，激光陀螺仪，MEMS陀螺仪。
图1-1-1 陀螺仪结构陀螺仪的特点：1.体积小、重量轻。
适合于对安装空间和重量要求苛刻的场合，例如弹载测量等。
2.低成本。
3.高可靠性。
内部无转动部件，全固态装置，抗大过载冲击，工作寿命长。
4.低功耗。
5.大量程。
适于高转速大g值的场合。
6.易于数字化、智能化。
可数字输出，温度补偿，零位校正等。
陀螺仪的应用及意义：陀螺仪器最早是用于航海导航，但随着科学技术的发展，它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。
陀螺仪器不仅可以作为指示仪表，而更重要的是它可以作为自动控制系统中的一个敏感元件，即可作为信号传感器。
根据需要，陀螺仪器能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号，以便驾驶员或用自动导航仪来控制飞机、舰船或航天飞机等航行体按一定的航线飞行，而在导弹、卫星运载器或空间探测火箭等航行体的制导中，则直接利用这些信号完成航行体的姿态控制和轨道控制。
作为稳定器，陀螺仪器能使列车在单轨上行驶，能减小船舶在风浪中的摇摆，能使安装在飞机或卫星上的照相机相对地面稳定等等。
作为精密测试仪器，陀螺仪器能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准。
由此可见，陀螺仪器的应用范围是相当广泛的，它在现代化的国防建设和国民经济建设中均占重要的地位。
2.加速度计加速度计，是测量运载体线加速度的仪表。
加速度计由检测质量（也称敏感质量）、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。
图1-2-1 加速度计示意图加速度计的类型较多：按检测质量的位移方式分类有线性加速度计(检测质量作线位移)和摆式加速度计（检测质量绕支承轴转动）；按支承方式分类有宝石支承、挠性支承、气浮、液浮、磁悬浮和静电悬浮等；按测量系统的组成形式分类有开环式和闭环式；按工作原理分类有振弦式、振梁式和摆式积分陀螺加速度计等；按输入轴数目分类，有单轴、双轴和三轴加速度计；按传感元件分类，有压电式、压阻式和电位器式等；通常综合几种不同分类法的特点来命名一种加速度计。
飞机基本参数数据
飞机基本参数数据引言概述：飞机作为一种重要的交通工具，其基本参数数据对于飞行安全和性能分析至关重要。
飞机的基本参数数据包括飞行速度、起飞分量、翼展等多个方面，这些数据对于设计、创造和操作飞机都有着重要的指导意义。
本文将从飞行速度、起飞分量、翼展、航程和燃油容量这五个方面，详细介绍飞机的基本参数数据。
一、飞行速度1.1 最大巡航速度：飞机在巡航阶段能够达到的最高速度，通常以马赫数（Mach）表示。
1.2 失速速度：飞机在特定分量和配置下的最低速度，低于该速度会导致失去升力而失速。
1.3 着陆速度：飞机在着陆时的最低速度，通常由机型和着陆分量决定。
二、起飞分量2.1 最大起飞分量：飞机在起飞时所能承受的最大分量，包括飞机本身的分量和载荷。
2.2 空机分量：飞机在没有任何载荷的情况下的分量，包括机身、发动机、燃油等。
2.3 载荷能力：飞机能够携带的最大分量，即起飞分量减去空机分量。
三、翼展3.1 翼展：飞机两个翼面（主翼）之间的距离，通常以米（m）表示。
3.2 翼展对照：不同机型的翼展对照分析，可以评估飞机的机动性和稳定性。
3.3 翼展与机场限制：翼展对于机场的限制也是一个重要的考虑因素，比如狭小的跑道可能无法容纳翼展较大的飞机。
四、航程4.1 最大航程：飞机在满载燃油状态下能够飞行的最大距离。
4.2 经济航程：飞机在经济速度下能够飞行的最大距离，通常是指在燃油效率最佳的速度下飞行。
4.3 航程与载荷的关系：飞机的航程与载荷有一定的关系，较大的载荷可能会影响飞机的航程。
五、燃油容量5.1 最大燃油容量：飞机能够携带的最大燃油量。
5.2 燃油效率：飞机在不同速度下的燃油消耗率，通常以每小时消耗的燃油量（升/小时）表示。
5.3 燃油容量与航程的关系：飞机的燃油容量直接影响其航程，较大的燃油容量能够支持较长的飞行距离。
结论：飞机的基本参数数据对于飞行安全和性能分析至关重要。
飞行速度、起飞分量、翼展、航程和燃油容量等参数直接影响飞机的飞行能力和航程。
滑翔机的传感器技术与数据分析方法
滑翔机的传感器技术与数据分析方法引言：滑翔机作为一种起飞后不依赖于动力推进的航空器，广泛用于各种科学研究、探测、勘测、航拍等领域。
随着科技的发展，滑翔机的传感器技术和数据分析方法也得到了极大的改善，并在许多领域发挥着重要作用。
本文将重点介绍滑翔机的传感器技术和数据分析方法，以期为相关领域的研究和应用提供一定的参考和指导。
一、传感器技术滑翔机的传感器技术是滑翔机数据获取和控制的核心。
传感器的种类和精度直接决定着滑翔机的性能和可靠性。
以下是几种常见的滑翔机传感器技术：1. 惯性导航系统（INS）：INS是一种基于加速度计和陀螺仪的传感器系统，用于测量滑翔机的加速度、速度和姿态等重要参数。
INS可以提供高精度和高频率的姿态数据，对滑翔机的控制和导航至关重要。
2. 全球定位系统（GPS）：GPS是一种用于确定地球上任意位置和速度的卫星导航系统。
对于滑翔机而言，GPS可用于导航、定位和飞行路径规划等功能。
通过GPS，滑翔机可以实现自主导航和定位功能，提高飞行的精度和安全性。
3. 气象传感器：滑翔机在飞行过程中需要了解当前的气象条件，以便做出相应的调整和决策。
气象传感器可以测量大气温度、湿度、气压、气流速度等信息，为飞行员提供必要的气象数据，以保证安全和顺利的飞行。
4. 摄像设备：滑翔机可配备高清摄像头或红外设备等摄像设备，用于航拍、地质勘测、环境监测等用途。
这些设备可以实时获取和记录飞行中的图像或视频信息，为相关领域的研究和应用提供重要的数据支持。
二、数据分析方法滑翔机获取的大量数据需要进行有效的分析和处理，以从中提取有用的信息和知识。
以下是几种常见的滑翔机数据分析方法：1. 数据挖掘：通过数据挖掘技术，可以自动发现滑翔机数据中的隐藏关系和模式。
数据挖掘可以帮助滑翔机研究人员和飞行员从大量的数据中找到有用的信息和知识，以指导飞行策略和决策。
2. 机器学习：机器学习是一种基于统计学和人工智能的数据分析方法，通过训练模型来预测和识别滑翔机数据中的模式和规律。
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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。
9.5
航空检测技术
★飞行参数仪表 ★发动机仪表 ★辅助仪表
9.6
航空检测技术
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
9.11
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。
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。
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
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 运
空气动力 力和力矩
动
驾
传
操纵面
驶 杆
感电 器信
动作筒
号
电信号传送
大气数据传感器
9.4
操纵 面位 置指
令
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。
9.19
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；
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。
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。
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
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。
9.15 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
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。
9.12
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。