王世锦《飞机仪表》第一章 概论
(民航概论)2.5飞机的电子仪表装置
第二章 民用航空器
2021/1/13
第二章 民用航空器
§2.1 民用航空器的分类和发展 §2.2 飞行基本原理 §2.3 飞机的基本结构 §2.4 飞机的动力装置 §2.5 飞机的电子仪表装置 §2.6 飞机的其他系统 §2.7 民航飞机的运行和性能
2021/1/13
2021/1/13
§2.5 飞机的电子仪表装置
一、初期仪表系统
大气数据仪表：通过测大气压力，飞机高度、速 度
(1)气压高度表：是通过测量大气压力（静压 ）来间接测量高度的仪表，因为在标准大气 中气压与高度具有一一对应的关系。
2021/1/13
§2.5 飞机的电子仪表装置
由于气压式高度表是通过测量大气压力来测量高度的， 所以：
姿态角度：飞机机体轴与地轴系之间的夹角。姿态角 一般用陀螺仪和磁罗盘测量。
陀螺仪
2021/1/13
磁罗盘
§2.5 飞机的电子仪表装置
1）陀螺:定轴性和进动性 定轴性：力图保持其自转轴在惯性空间方向不变
的特性，称为定轴性。 进动性：是陀螺旋转时，在外力矩作用下，转子
的自转轴总是力图使其沿最短的路径趋向外力矩的作 用方向。此时，外力矩大小与轴方向改变的角速度成 正比
真空膜盒 原理：表内真空膜盒，压 力大压紧膜盒，反之膨 胀 ——>位移控制指示 调整旋钮：调整膜盒上的 设定压力，设定基准面 本地机场——相对本 地机场 标准气压——标准气 压高度 当地海平面气压——绝 对高度
相对独立，可作备用系统
§2.5 飞机的电子仪表装置
(2)气压速度表：测量并指示飞机的空速 ➢地速：相对于地面的运动速度（多普勒雷达测速表） ➢空速：相对于空气的运动速度（气压空速表） ➢马赫数：空速与当地音速之比（马赫数表） ➢升降速度：铅垂方向上升或下降的速度（气压升降 速度表）
仪表飞行手册中文版(上)
第 1 章人的因素1.1 介绍人的因素包含的范围较广，通过研究人、飞机和环境三者之间的关系来提高人的能力从而降低飞行过程中发生错误的机率。
随着科学技术的快速发展，飞机的安全性不断得到提升，机械故障在逐渐减少，但由人的因素引发的事故发生率却在递增。
在所调查的事故中，与人的因素方面有关的事故占到了总数的80％以上。
如果飞行员能够加强对人的因素的认识和了解，就可以更好地准备飞行计划并更加安全、无事故地完成飞行。
在仪表气象条件（IMC）下飞行可能会使人体的感觉器官产生错觉。
作为一个合格的飞行员，需要去认识并有效地纠正这些错觉。
在仪表飞行中，要求飞行员利用所有可用的资源来进行决策。
本章涉及到的人的因素主要包括用来定向的感觉系统、飞行中的错觉、生理和心理因素、身体因素、航空决策和机组资源管理（CRM）。
1.2 定向感觉系统定向是指飞行员能够清楚地认识到飞机的位置以及自己相对于一个特定参考点的位置。
失定向是指不能定向，空间失定向专指不能确定相对于空间或其它物体的位置。
定向通过三个方面的人体感觉器官来实现：眼睛、前庭器官和本体感受。
眼睛维持视觉定位。
内耳的运动感觉系统维持前庭器官的定向。
人体的皮肤、关节和肌肉神经维持本体感受定向。
身体健康的人处于自然环境中时，这三个系统工作良好。
但当飞行过程中产生的各种力作用在人体时，这些感官系统就会提供相应的误导信息，就是这些误导信息造成了飞行员失去定向。
1.2.1 眼睛所有感官中，视觉在提供信息保持飞行安全方面占据了最为重要的位置。
尽管人的眼睛在白天视觉最佳，但在非常暗的环境中，也是能看到东西的。
白天，眼睛使用被称为视锥细胞的感受器，在夜间的时候，我们的视觉通过视杆细胞（视网膜里对昏暗的光线可作出反应的细胞）来工作。
两者均根据他们感应到的照明环境来提供最佳的视觉。
换句话说，视锥细胞在夜间是无效的，而视杆细胞在白天也是无效的。
眼睛还存在两个盲点。
白天盲点位于感光的视网膜上，视神经光束从这里通过（将信息由眼睛传到大脑）。
飞行仪表系统概述
显示部件工作原理（第二章）
第一节、阴极射线管显示原理
二、工作原理
1、电子枪 ► 功能：产生沿管轴方向发射的细电子束的装置 ► 要求：有足够的电流强度 电流大小和有无可控 电子具一定的速度和动能 足够聚焦 ► 原理：①电子的热发射和加速：外层电子——原子束缚弱——产生 自由 电子——+——电子动能增加克服逸出功——发射电子 阴极加热 ——加速极加速 E-A=1/2mv2
参数
飞行参数
发动机参数
其他系统监控参数
时钟
大 气 数 据 参 数
姿 态 参 数
航 向 参 数
指 引 参 数
发 动 机 主 要 参 数
发 动 机 次 要 参 数
系 统 监 控 参 数
状 态 及 警 告 信 息
飞行仪表基础知识（第一节）
4、机载飞行仪表的布局
布局原则：重要性原则 ：最重要的最方便观测 关注频度原则 ：观测频度最大的最方便观测 综合相关性原则：飞行中联合观察的相对集中 减少干扰的原则：静座舱、灯灭原理 布局形态：飞行仪表板“T”型布局 中央仪表板按主次“上下”布局 遮光板布局 中央操纵台按操作频度“前后”布局 顶板按“前后”布局 驾驶舱总体按“T”型布局
电子飞行仪表概述（第三节）
四、电子飞行仪表显示（EHSI\ND故障显示）
► ► ►
► ► ►
过量数据显示：指示待处理数据过量，指示航图方式下的显示更新率已 到极限，显示闪亮。 TRK或HDG故障旗：指示惯性基准（IRU）来的数据失效。不同的显示方 式决定不同的显示基准，因此有不同的警告旗。 VOR、LOC或XTK旗：具体显示哪一种旗取决于VOR , ILS 或是NAV方式选 择。VOR导航方式下，显示VOR航道偏离数据失效旗；ILS方式下，可显示 LOC航向道或跑道方位偏离数据失效旗；NAV导航方式下，可显示XTK计算 航迹侧向偏离数据失效旗。 MAP旗：如果选择航图或中心航图方式，且飞行管理计算机提供的数据 失效，则显示MAP失效旗。 SG FAIL旗：当符号发生器失效但其中的显示控制器还正常工作时，产 生相应的故障旗。 VTK旗：垂直偏离旗指示飞行管理计算机提供的垂直偏离数据失效。
王世锦《飞机仪表》第五章 陀螺和姿态系统仪表
若 ω≠0，L1≠L2 △L ＝ω4S／C 即 △L∝ω 两束激光的光程 差和转速成正比。
（式中：S为环形光 路包围的面积； C为 光速。）
两束激光的频率差和转速成正比
利用光电探测器，可以测量两束激光频率差 (干涉条纹将会移动，其移动速度的大小和方向反 映了角速度的大小和方向 )，从而得到载体的转 速。
方法：适当时候上锁，加快起动。
地平仪使用
正常使用条件： 1.电源正Biblioteka 或真空系统压力正常 2.警告旗升起
地平仪使用
空中使用—俯仰
地平仪使用
空中使用—倾斜
地平仪使用
平飞
平飞时有一定的迎角，参照升降速度 表调整。
地平仪使用
加速 加或减速时，惯性力使摆偏离地垂线， 对陀螺进行错误修正，使地平仪出现上仰 或下俯误差。用升降速度表和转弯侧滑仪 检查。
转弯侧滑仪
2、飞机倾斜角适当，指针在刻度盘左侧， 小球处于玻璃管中央。
转弯侧滑仪
3、倾斜角偏小，外侧滑，指针指左边，小 球在玻璃管右侧。
转弯侧滑仪
4、倾斜角偏大，内侧滑，指针指左边，小 球在玻璃管左侧。
5.3 航空地平仪
航空地平仪
测量飞机的俯仰角和倾斜角。
航空地平仪
俯仰角：飞机纵轴与地 平面的夹角，即飞机绕 横向水平轴转动的角度。
激光陀螺 （laser gyroscope）
应用： 在现代飞机上， 激光陀螺广泛用作惯 性导航系统的测量元 件，用来测量飞机三 维转动角速度。
5.2 转弯侧滑仪
转弯仪
指示飞机转弯的方向和快慢程度。
转弯仪
原理： 利用二自由度陀螺的进动性来测量飞 机的转弯方向，粗略反映转弯的快慢程度。
转弯仪
航空仪表基础.最全PPT
动控制)，使其按预定的规律工作。 空气螺旋桨一般由二叶、三叶或多叶桨叶组成。
对于固定翼飞机而言，不可能沿x轴的反向运动(直升机则可以)。 介绍各种飞行高度的定义，气压式高度表、无线电高度表的测量原理和认读方法； 排气行程结束后，又重复进行下一个工作循环。 在测量和计算某一对象(如飞机的运动或工作状态)的基础上，对它进行自动调节(即自动控制)，使其按预定的规律工作。 介绍主流民航飞机上使用的发动机指示与机组告警系统。 航空仪表种类繁多，且主要安装在飞机驾驶舱仪表板和操纵台上。
典型的测量仪表有：
大气数据系统仪表(高度类仪表、速 度类仪表、大气静温/总温表等)、姿 态系统仪表(地平仪、转弯仪、侧滑 仪等)、航向系统仪表(磁罗盘、陀螺 磁罗盘等)。
输入
感受
转换
传送
பைடு நூலகம்
输出 指示
典型的测量仪表有：
航空发动机上，有如下测量仪表：燃油/ 滑油油量表、燃油/滑油压力表、燃油流 量表、滑油温度表、振动指示器等。针 对活塞式发动机，有螺旋桨转速表、进 气压力表、气缸头温度表等；针对涡轮 螺旋桨发动机，有低压/高压涡轮转速表、 扭矩表、排气温度表等；针对涡轮喷气 发动机，有推力表、喷气温度表等。
对于固定翼飞机而言，不可能沿x轴的反向运动(直升 机则可以)。沿三轴其他方向的平动则都是可能的。沿着 Oy方向的平动将使飞机产生侧滑运动，沿着Oz方向的平 动将使飞机产生上升或下降运动。
航空器运动状态参数描述
●飞机运动状态参数描述
一般可将飞机在空中飞行的状态用以下几类参数描述： (1)反映飞机位置的参数。如飞行高度(相对某一参照物的 高度、真实高度等)；飞机的位置(如经纬度、相对某一导 航点的位置)。 (2)反映飞机飞行速度的参数(如空速、地速、上升/下降速 度、马赫数等)。 (3)反映飞机飞行姿态的参数。在机体坐标系内，有相对于 地面的俯仰角、滚转角、偏航角；在气流坐标系内，有迎 角、侧滑角等。 (4)反映飞机姿态变化率的参数，如滚转角速度、俯仰角速 度、偏航角速度等。
王世锦《飞机仪表》第四章 大气数据仪表
特点： 1. 升降速度越大，气温误差越大； 2. 仪表零刻度附近误差较小，准 确度高。
延迟误差：
飞机升降速度跃变时，升 降速度表需要经过一段时间， 才能显示相应的数值，这段时 间内指示值与实际值之差。
延迟误差
延迟时间：
升降速度开始跃变到指示 接近稳定所经过的时间。要指 示实际升降率，必须有稳定的 压力差，需要一个变化过程。
真空速与动压、静压和气温的关系
（1）V﹤400㎞/h PT＝ρHV２/2
（式中：PT— 动压；ρH— 飞机所在高度的空气密度； V— 飞机的空速。）
∵ρH＝PH/gRTH
（ 式中： TH— 飞机所在高度的温度； g— 重力加速 度。 ）
可得 PT＝PH V２/2gRTH ∴ V K PTTH PH 式中， K 2gR 可见 V=f（PT、PH、TH）
感受外部气压变 化率，并转换为压 力差；
开口膜盒：
感受毛细管两端 压力差，转换为位 移。
传送放大部分
连杆、转轴、游 丝、齿轮等；
膜盒的收缩或膨 胀，经连杆和传送 臂，使转轴转动； 转轴上扇形齿轮和 小齿轮随之转动， 带动小齿轮上的指 针指示。
指示部分
测量范围±20m/s，±10m/s
指示部分
测量真空速原理
通过感受动压、静压测量真空速 在 标 准 大 气 条 件 下 ， 高 度 在 11000 米 以 上 时，气温不随高度变化，空速只决定于动压和静 压。高度在11000米以下时TH＝Ｔ０－τH，而 H＝T０［1－（PＨ/Ｐ０）Ｒτ］/τ 可得 TH＝T０（PＨ/Ｐ０）Ｒτ 则 V＝Ｋ１ＰＴ０.５/ＰＨ０.４
延迟误差
特点：
与毛细管长短和粗细、升 降速度、高度有关； 升降速度越大，延迟误差 越大，延迟时间越长； 高空飞行时，延迟时间长， 低空时短。
电子飞行仪表系统(自考本)
第1章 飞行仪表概述
５．价格不断下降，性价比高； ６．符合机载设备数字化的发展方向。
总之，航空仪表的发展过程是从机械指示发展到数字显示， 信号处理单元从纯机械到数字、计算机系统，仪表的数量经历 了从少到多，又从多到少的发展过程。在某种意义上讲，驾驶 舱显示仪表示飞机先进程度的重要标志之一。
第1章 飞行仪表概述
二、航空电子仪表系统在飞机上布局及驾驶舱电子仪表的布局 （续）
第1章 飞行仪表概述
二、航空电子仪表系统在飞机上布局及驾驶舱电子仪表的布局(续) 掌握：主飞行显示器（PFD） 导航显示器（ND） 发动机指示和机组提警系统（EICAS）的位置。 陀螺地平仪、气压高度表、空速表三块指针式仪表作为备用仪表 出现。
VOR MODE（EXP） ILS MODE（EXP） NAV MODE（EXP） CENTER MAP
• • • •
由于VOR与ILS是不同飞行阶段的同一种方式， 全罗盘方式与扩展（放大）方式是同一种方式，所以， 归纳为： VOR/ILS方式 NAV方式 MAP方式 计划方式
• EHSI显示的HDG/TRK在北纬73º ，南纬60º 之间显
示磁航向/磁航迹在北纬73º 及南纬60º 之外时， 地磁水平分量太小，磁HDG/TRK不准确。自动 显示真HDG/TRK。 • 当输入到SG的信息为“无计算数据”（NCD） 时，EADI/EHSI相关的符号/参数值将显示空白 或参数值用短划线（----）代替。显示警告旗 HDG、TRK、XTK、VTK、MAP • VOR等，则说明故障源为相应的IRS、FMC/IRU、 FMC、FMC • FMC DAA。
3、其他飞机系统仪表（续） 灭火系统的各种压力表； 起落架收放位置表、襟翼位置表、 电气仪表：电流表、电压表、频率表 按照原理不同，分成
电子飞行仪表第一章(1)
第一章飞行仪表概述1.测量仪表是一种装置，它代替人类测定被测物理量并给出示数，其目的是使系统操作者根据仪表指示更有效地实施控制。
2.航空仪表担负着测量飞机飞行状态的参数的重任。
3.航空仪表就是一种专用仪表4.飞行测量参数分类：①用于描述飞机飞行状态的参数②用于描述飞机上各机载系统工作运转情况的工作5.飞行仪表：用于测量飞机各种运动参数6.航空仪表按功能不同可分为①飞行仪表②监控仪表7.航空仪表按功能不同也可以分为：①飞行仪表（位于正副驾驶仪表板上）②发动机仪表（位于中央仪表板上）③其它系统的监控仪表（位于驾驶舱顶板上）8.航空仪表按工作原理进行分类：①测量仪表②计算仪表③调节仪表9.飞行参数是驾驶飞机的依据，按功用分为：①描述飞机在空中的位置及运动的参数②描述飞机在水平面投影的状态参数。
10.航向参数：描述各种方位的参数11.真北或磁北确定的航向参数：（P6图角度）①真航向②磁航向③真航迹角④地速⑤空速⑥电台方位⑦相对方位⑧偏流角：飞机纵轴与地速Vs之间的夹角⑨预选航向12.最重要的参数仪表安排在飞行员最便于观察的位置，所谓飞行员最便于观察指的是，仪表应处于飞行员的平视场内13.P7图1-314.在指引地平仪上（姿态指引仪ADI），主要反映俯仰、倾斜、侧滑和指引信息。
15.在图1-5飞机符号固定不动，而背景画面随飞机的俯仰和倾斜而变化。
16.当俯仰指引杆和倾斜指引杆交叉点与飞机符号中心点重合时，说明此时操作正确。
17.飞行员驾驶飞机时，只要尽可能地使两指引杆靠近小飞机符号即可。
18.P9 1-6图19.预选方位：即选定的方位这条方位线称为航道20.当操作飞机转弯使得预选方位指针随罗盘一起转动到航向指针位置时，表明飞机沿预选方位飞行，但并不代表在预选航道上，应使航道偏离杆与预选航向指针重合时，表明无航道偏离，飞机在预选航道上飞行。
因此，航道偏离杆和预选方位指针都具有指引的意义。
21.飞行仪表的发展过程：①机械仪表时代:直读机、机械构成开环，重量体积大，精度差，可靠性高②电气仪表阶段：远程式仪表，提高仪表的开环，精度差③机电伺服仪表阶段：闭环，抗干扰能力强，带载能力强（电容式油量表）④综合指示仪表阶段：功能相同的仪表指示器有机结合，警告、指引、综合性强（ADI、HSI）⑤电子综合显示仪表阶段：综合化、标准化、数字化、多功能22.民航机上第一代仪表为机械仪表，第二代为电气仪表，此后与军用机一致发展到第三代机电伺服式仪表和第四代综合指引仪表23.民航机电子显示经历的三代变革①八十年代初期为第一代，特点是电子显示已成为座舱的主要仪表，但由于综合程度有限，仍配置较多的机电仪表和备用仪表。
《航空仪表》复习大纲.doc
《舣空仅表》复泊大例一•知识点归的及氣习要求>第一章1. 航空仪表按发展阶段分类情况？D2. 航空仪表按功用分类及每一类仪表的作用为何？D3. 航空仪表按原理分类及每一类仪表的作用为何？D4. 航空仪表在驾驶舱主要分布在哪些区域？其主要仪表布局为何种字型，具体包含哪些仪表，名称为何？作用为何？D5. 航空仪表稳定性的含义。
C6. 航空仪表三种工作状态的含义。
C7. 航空仪表两种工作特性(静态特性、动态特性)的含义。
C8. 处于静稳态的航空仪表减小误差的方法有哪些？C9. 具有稳定性工作状态的航空仪表，在过渡过程中的三个质量指标为何？各自的含义为何？C10. 衡量仪表灵敏性有哪六个参数？含义分别为何？C11. 按产生原因，误差分为哪几类？含义分别为何？C12. 按出现规律性，误差分为哪几类？含义分别为何？C13. 按工作条件，误差分为哪几类？含义分别为何？C14. 按计算方式，误差分为哪几类？含义分别为何？C>第二章1. 圆柱弹簧的作用为何？测量何种物理量？B2. 平板螺旋弹簧作用为何？测量何种物理量？B3. 膜片膜盒作用为何？测量何种物理量？B4. 弹簧管作用为何？测量何种物理量？B5. 干簧管传感器作用为何？B6. 电位器作用为何？工作原理为何？B7. 热电阻作用为何？工作原理为何？B8. 热敏电阻作用为何？工作原理为何？B9. 液体摆作用为何？工作原理为何？B10. 变气隙式传感器工作原理为何？B11. 变气隙式差动传感器工作原理为何？B12. 差动变压器式电感传感器工作原理为何？(只要求掌握P3O/图2-20 ( C )) A13. 极距变化型电容传感器工作原理，其局限为何？提高其灵敏度的方法为何？B14. 面积变化型电容传感器，输出特性是否为线性？可测何种物理量？B15. 介质变化型电容器工作原理为何？B16. 热电偶上的接触电势与温差电势如何理解？产生原因为何？热电偶常用来测量飞机上何种部件的温度？B17. 如何理解压电效应？压电式传感器工作原理为何？B18. 电位器式同位器工作原理为何？A19. 双电位器随动系统工作原理为何？A20. 变压器式同位器工作原理为何？A21. 力矩式同位器工作原理为何？A22. 微动同位器工作原理为何？A> 第三章1.发动机主要测量的参数有哪些？D2.进气压力表（机械式压力表）工作原理为何？B3.直流二线式压力表工作原理为何，缺点为何？B4.交流二线式压力表工作原理为何？优点为何？B5.EPR的意义为何？ERP表工作原理图（书P52/图3-12 ）的理解？能识别出其指示器。
王世锦《飞机仪表》第五章 陀螺和姿态系统仪表
航地平仪
1. 转轴在地垂线方向时，气泡在中央，铁芯在中 央，不产生修正力矩。 2. 自转轴偏离地垂线时，气泡偏移，铁芯偏移， 产生修正力矩。
航空地平仪
(二)固体摆式地垂 修正器 结构：配重、非 稳定摆修正器、活 动臂等。 修正速度3°/分， 垂直精度0.5°。
自转轴在地垂线方向时，合重心通过 自转轴，无修正力矩。
航空地平仪
工作原理： 利用摆的地垂性修正陀螺，利用陀螺 的稳定性建立稳定的人工地垂线，从而根 据飞机和陀螺的关系测量姿态角。
航空地平仪
安装和测量方法： 纵向安装——外框轴平行于飞机纵轴 横向安装——外框轴平行于飞机横轴
航空地平仪
纵向安装—俯仰角
航空地平仪
纵向安装—倾斜角
航空地平仪
组成：三自由度陀螺、地垂修正器、指示 机构、控制机构。
组成： 二自由度陀螺，平衡弹簧、空气阻尼器和指示机构
1. 自转轴和飞机 横轴平行； 2. 自转角速度矢 量指向左机翼； 3. 内框轴与飞机 纵轴平行； 4. 测量轴与飞机 立轴平行
转弯仪
指示转弯方向： 飞机转弯时，产生一个与飞机转弯角 速度成比例的陀螺力矩，使陀螺绕内框轴 进动，通过传动机构带动指针指示转弯方 向和转弯角速度。
频率高、振幅小，自 转轴改变很小； 轴承摩擦和空气阻尼， 章动很快衰减。
稳定性
影响稳定性的因素：
转子的自转角速度 Ω 转子相对自转轴的转动 惯量 J 转子角动量 H=Ω〃J 干扰力矩 自转轴和外框轴夹角
稳定性
Ω越大， J 越大，干 扰力矩越小，稳定性越 高。 自转轴和外框轴垂直 时，稳定度最高。
转弯仪
指示飞机无侧滑转弯时的倾斜角： tanγ＝Fi/G 而 Fi＝mvω G＝mg
航空仪表概论
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1.2 航空仪表的布局与数据显示格式
1.2.2航空仪表的数据显示格式
无论是分离式仪表显示数据的格式, 还是电子式仪表显示数据的格式, 都 遵循基本“T”形格式。
1.分离式仪表显示数据的基本“T”形格式 如图1.2 -4 所示为正驾驶员的飞行仪表板。从仪表板上粗黑线框处的形
状可以看出,左边的马赫—空速表、中间的姿态指引仪(ADI)、右边的气 压式高度表、下边的水平状态指示器(HIS) (或称为航道罗盘), 一起构成 了“T”形格式, 这就是分离式仪表显示数据的基本“T”形格式。按照 这种格式, 主要飞行参数的显示为: 空速、姿态、气压高度、航向。
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1.1 航空仪表的发展历程
5.电子综合显示仪表阶段 随着电子技术的飞速发展, 从20 世纪60 年代开始出现电子显示仪表, 电
子显示仪表逐步取代了指针式机电仪表, 使仪表结构进入革新年代。到 20 世纪70 年代中期, 电子显示仪表又进一步向综合化、数字化、标准化 和多功能方向发展, 并出现了高度综合又相互补充、交换显示的电子综 合显示仪表。驾驶员可以通过控制板对飞机进行控制和安全监督, 初步 实现了人—机“对话”。驾驶舱仪表、惯性导航系统、大气数据系统、 自动飞行控制系统和飞行管理系统等已成为重要的航空电子设备。
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1.1 航空仪表的发展历程
2.电气仪表阶段 从20 世纪30 年代起, 航空仪表已由机械化逐步走向电气化, 发展成电气
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平时成绩组成：
1. 课堂:学习状况与出勤 2. 作业 3. 实验
考试：
闭卷笔试
第一章 概论
飞机上的全部仪表总称
测量：飞行参数，发动机及其它设备工作
状态参数 功能：1. 提供目视显示数据；2. 为机载设备 提供输入(如EICAS)
1.1 航空仪表的发展过程
机械仪表
电气仪表 综合自动化仪表 电子显示仪表
位置)，然后指示其参数。
计算仪表 ———— 必须按照一
定的数学关系式，过自
动计算才能指示其参数。
调节仪表：是在测量和计算某一对象(如飞机的
运动或工作状态)的基础上，对它进行自动调
节(即自动控制)，使它按预定的规律工作。
1.3 航空仪表的布局
安 装 位 置
指示器-驾驶舱仪表板（左、中、右、顶 部）、操纵台、其它一些需要安装仪表的地 方 传感器-安装在便于准确测量被测参数的地方
1.2 航空仪表的分类
发展阶段：机械仪表，电气仪表，机电式伺
服仪表，综合指示仪表
功能：飞行仪表，发动机仪表，其他设备仪表
工作原理：测量仪表，计算仪表，调节仪表
1. 机械仪表阶段 气压式高度表、空速表、升降速度表、磁 罗盘、航向陀螺仪等 结构简单；灵敏度低，误差大；应急仪表
直读式仪表
2. 电气仪表阶段
算方法修正。 实际值=指示值+修正量
运动状态下形成的过渡过程误差与仪表本身
结构有关。振荡环节或惯性环节
质量指标：过渡过程时间、超调量、振荡次
数
灵敏性：灵敏度、迟滞、漂移、阈值、 分辨率、死区
灵敏度—输出量随输入量单位变化所产生的变化。
y k x
灵敏性：灵敏度、迟滞、漂移、阈值、 分辨率、死区
1.4 航空仪表的工作特性及其误差
1.4.5 误差的分类 误差是指仪表显示值与被测量真实值之 间的差值 按不同标准可以分类
视觉误差
方法误差—测量方法或理论依据不准确， 如万用表测电阻。
工具误差—系统构造、制作工艺上的不 完善
系统误差—相同条件多次测同一量，误差绝对 值和符号不变，或按一定规律变化。 随机误差—相同条件测同一量，误差大小和方 向没有共性。
粗大误差：测量人员粗心大意。
基本误差—正常工作条件下，仪表本身 缺陷产生的误差。不可避免
附加误差—外界因素影响，仪表放置不 正确等。可消除或减少
绝对误差 相对误差
x x x0
x 100% x0
x m 100% xm
引用误差
P19 思考题3,4,5
飞行仪表：指示飞行过程中的运动参数 的仪表
发动机仪表：检查或指示发动机工作 状态的仪表
其他设备仪表：飞机其他设备的测量仪表。 增压系统、液压系统、灭火系统等
测量仪表 工 作 原 理
计算仪表
调节仪表
测量仪表 ——是在感受被测物
理量的基 础上 ，经 过转换
( 一种物理量转换成另一种
物理量 ) 、传送 ( 改变空间
迟滞—输入量增大过程和减小过程中，特性曲线不重合 的程度。
灵敏性：灵敏度、迟滞、漂移、阈值、 分辨率、死区
漂移—输入没变，输出的变化程度
灵敏性：灵敏度、迟滞、漂移、阈值、 分辨率、死区
阈值—有最小输出值时所对应的最小输入值
分辨率—输出开始变化时所用的输入增量
死区：无输出时的输入变化区域，不灵敏度区 域
传感器和指示器分开 远读磁罗盘、远读地平仪、热电偶温度表、压力 表和油量表等 速度快、准确、精度高；结构复杂，可靠性低
传感器
远读式仪表
指示器
仪表：将被测量的数值大小显示出来，供判
读或 记录——显示
传感器：将被测量转换为与之严格对应的可用 电量——检测 指示器：接收它所确定的传感器信号——接收
其它装置-大多安装在电子设备舱
“T”型布局
现代客机多采用综合化 的仪表布局
1.4 航空仪表的工作特性及其误差
1.4.1 稳定性：输入变化时，输出能稳定在相应的 数值上。
1.4 航空仪表的工作特性及其误差
静稳态：输入不变，输出也不变
1.4.2 工作 状态
动稳态：输入与输出同步变化
动态：在过渡时间内的工作状态
1.4 航空仪表的工作特性及其误差
1.4.3 工作特性： 静态特性—输入量不变，输出量和输入量的关系， 线性系统和非线性系统； 动态特性—描述仪表的动态过程；
1.4 航空仪表的工作特性及其误差
1.4.4 工作精度：反映实际的准确程度，越
接近真实值越准确。
静稳定状态下有三种方法减小误差：仪
表自带误差调整装置，误差修正卡，计
3. 机电式伺服仪表阶段
利用反馈，保证输入和输出一致
提高了测量和指示精度，利用综合化和自动化
原理
4. 综合指示仪表阶段 功能相同或相近的仪表的有机组合 a. 传感器综合化 原理不同、功能相同的传感器综合-陀螺磁罗盘 将有公用信息的传感器集中起来，送入计算机计 算-大气数据计算机 b. 显示器综合化 参数集中到一个显示器显示,减小仪表数量，和飞行 员目视负担，现代的电子综合显示仪表
飞机仪表
教材：
《飞机仪表》，王世锦编著，科学出版社，2013年。
参考：
《民航飞机电子仪表及通信系统》，朱新宇编著，中国民航 出版社。 《 航空测试系统》，樊尚春编著，北京航天航空大学出版 社。
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概论 传感器原理 发动机仪表 大气数据仪表 陀螺和姿态系统仪表 航向系统仪表