航空傳感器與控制元件：第1章 緒論

1、2022/8/6航空傳感器與控制元件2第一章 緒論1.1 航空測(cè)試系統(tǒng)的基本概念1.2 飛機(jī)飛行時(shí)所需測(cè)量的參數(shù) 1.3 航空測(cè)試中的傳感器 1.4 電子綜合顯示系統(tǒng) 1.5 航空測(cè)試中的傳感器 31.1 航空測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試?yán)酶鞣N裝置對(duì)可觀測(cè)量（被測(cè)參數(shù)）進(jìn)行定性和定量的過(guò)程稱為“測(cè)量”，把帶有實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量稱為“測(cè)試”。人的身體的狀態(tài)測(cè)試；（定性）人的體重的測(cè)量；（定量）測(cè)試系統(tǒng)能把被測(cè)參數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成具有可直接觀測(cè)的指示值或其他等效信息的測(cè)試設(shè)備稱為“測(cè)試系統(tǒng)”。傳感器測(cè)試系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。傳感器能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元

2、件組成。41.1 航空測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試技術(shù)的作用和地位信息技術(shù)三大重要組成：測(cè)試、計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)信息的源頭，分析、評(píng)估、判斷、控制的依據(jù)各種現(xiàn)代裝備設(shè)計(jì)和制造的首位，生產(chǎn)率、制造水平、實(shí)用性水平的重要標(biāo)志，國(guó)家科技水平標(biāo)志51.1 航空測(cè)試系統(tǒng)的基本概念按方法分類直接測(cè)量用事先分度或標(biāo)定好的測(cè)量?jī)x表，直接讀取被測(cè)量測(cè)量結(jié)果的方法稱為直接測(cè)量。例如，用溫度計(jì)測(cè)量溫度，用電壓表測(cè)量電壓等。直接測(cè)量是工程技術(shù)中大量采用的方法，其優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)便、迅速，但不易達(dá)到很高的測(cè)量精度。間接測(cè)量首先，對(duì)和被測(cè)量有確定函數(shù)關(guān)系的幾個(gè)量進(jìn)行測(cè)量，然后，再將測(cè)量值代入函數(shù)關(guān)系式，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到所需結(jié)果。這種測(cè)

3、量方法，屬于間接測(cè)量。例如，測(cè)量直流電功率時(shí)，根據(jù)PIU的關(guān)系，分別對(duì)I、U進(jìn)行直接測(cè)量，再計(jì)算出功率P。在間接測(cè)量手續(xù)多，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)被測(cè)量不便于直接測(cè)量或沒有相應(yīng)直接測(cè)量的儀表時(shí)才采用。61.1 航空測(cè)試系統(tǒng)的基本概念按方法分類等精度測(cè)量在保持測(cè)量條件不變的情況下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量的過(guò)程稱為等精度測(cè)量。（這里所說(shuō)測(cè)量條件包括所有對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響的主客觀因素：使用的儀器、方法、步驟、心情、檢測(cè)環(huán)境等）非等精度測(cè)量如果在同一被測(cè)量的多次重復(fù)測(cè)量中，不是所有測(cè)量條件都維持不變（如改變某些主客觀因素：使用的儀器、方法、步驟、疲勞因素、檢測(cè)環(huán)境等） 71.1.1測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組

4、成81.1.2航空測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)被測(cè)參數(shù)種類繁多需要實(shí)時(shí)測(cè)量飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)各種機(jī)載設(shè)備的工作狀態(tài)為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確、可靠，在同一架飛機(jī)上為了測(cè)量同一被測(cè)參數(shù)往往需要同時(shí)采用多種不同測(cè)量原理(或多套相同測(cè)量原理)的測(cè)試系統(tǒng)91.1.2航空測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)被測(cè)參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律復(fù)雜當(dāng)飛機(jī)在良好的氣象條件下作巡航飛行時(shí)，參數(shù)可能為常值，或以緩慢的速度變化，或以一定的幅值和周期作周期性變化;而在惡劣氣象條件下，某些被測(cè)參數(shù)卻會(huì)隨時(shí)間急劇地改變也難以完全重復(fù)再現(xiàn)，這時(shí)就更需測(cè)試系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、可靠的測(cè)試信號(hào)。101.1.2航空測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)需用相同被測(cè)參數(shù)的設(shè)備很多在現(xiàn)代飛機(jī)上有幾百個(gè)參數(shù)

5、需要測(cè)量，而測(cè)相同參數(shù)所需的設(shè)備可能是各不相同的。有的設(shè)備需要所測(cè)信號(hào)為模擬信號(hào)，有的用戶卻需要所測(cè)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。111.1.2航空測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)被測(cè)參數(shù)的綜合顯示信息量大、綜合化程度高，它把完成某種任務(wù)所需的信息集中于同一顯示器中進(jìn)行形象、直觀的顯示，并能根據(jù)不同的飛行階段(或飛行任務(wù))顯示所必需的信息；該顯示系統(tǒng)與各類檢測(cè)、控制系統(tǒng)相互交聯(lián)，能相互提供所需的信息。121.1.2航空測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)航空儀表的使用環(huán)境條件惡劣溫度航空儀表的使用環(huán)境溫度變化劇烈，范圍(-60+60）空氣靜壓和密度空氣的靜壓和密度隨高度增高而降低，它們的改變將會(huì)影響儀表的電氣、機(jī)械性能濕度空氣濕度高時(shí)，零件容易生

6、銹，使儀表電氣絕緣性能降低振動(dòng)、沖擊和線加速度飛行中的空氣動(dòng)力及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)使飛機(jī)的各部分產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)，引起儀表附加誤差或損壞儀表131.2 飛機(jī)飛行時(shí)所需測(cè)量的參數(shù)表示飛機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的參數(shù)線運(yùn)動(dòng)線位移、線速度和線加速度角運(yùn)動(dòng)角位移、角速度和角加速度表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的參數(shù)轉(zhuǎn)速、扭距、振動(dòng)、壓力、溫度、流量、密度等其他參數(shù)飛機(jī)主要附件（各舵面、起落架、襟翼、副翼等）的位置或狀態(tài)，液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等其他機(jī)載設(shè)備系統(tǒng)工作參數(shù)，各類故障（振動(dòng)、電源、火災(zāi)）的監(jiān)測(cè)報(bào)警等141.3 航空測(cè)試中的傳感器飛行狀態(tài)、飛行姿態(tài)信息及其操縱系統(tǒng)工作參數(shù)傳感器。用于航姿系統(tǒng)、飛參系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)。空氣壓力傳感

7、器、動(dòng)壓傳感器、靜壓傳感器、總壓傳感器、總溫傳感器、氣壓高度傳感器、空速及失速、過(guò)速告警傳感器、馬赫數(shù)傳感器、迎角傳感器、姿態(tài)角(俯仰角、傾斜角)傳感器地平儀，航向角傳感器、操縱控制面（升降舵、方向舵、副冀、襟翼、安定面、調(diào)整片、擾流板等)位置傳感器等151.3 航空測(cè)試中的傳感器導(dǎo)航、定位參數(shù)傳感器。用于導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。慣導(dǎo)組件、氣壓高度傳感器、真空速傳感器、地速傳感器、航向傳感器、無(wú)線電高度傳感器等動(dòng)力裝置及燃油、滑油參數(shù)傳感器。用于發(fā)動(dòng)機(jī)及進(jìn)氣道系統(tǒng)、燃油管理系統(tǒng)和滑油系統(tǒng)。進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、渦輪轉(zhuǎn)速和扭距傳感器、壓力比傳感器、振動(dòng)傳感器、氣缸溫度傳感器、排氣溫度傳感器等161.3 航空測(cè)試中的傳感器武器與火控參數(shù)傳感器。用于機(jī)載武器、火控系統(tǒng)和雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)。雷達(dá)探測(cè)器、激光探測(cè)器、圖像傳感器、吊掛載荷傳感器等其他機(jī)載設(shè)備系統(tǒng)工作參數(shù)傳感器。用于液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)、救生系統(tǒng)和安全與防護(hù)系統(tǒng)等。液壓油壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱傳感器、坐艙壓力傳感器、起落架位置傳感器等171.3 航空測(cè)試中的傳感器空速管181.3 航空測(cè)試中的傳感器191.3 航空測(cè)試中的傳感器側(cè)滑角傳感器201.3 航空測(cè)試中的傳感器迎角傳感器211.3