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- 各式傳感器在飛機(jī)制造領(lǐng)域的應(yīng)用解析
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/7/7
人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺(jué)器官。但是在很多現(xiàn)實(shí)活動(dòng)中，僅靠人們自身的感覺(jué)器官是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，傳感器應(yīng)運(yùn)而生，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。飛機(jī)制造是傳感器應(yīng)用非常廣泛的一個(gè)領(lǐng)域，本文將介紹傳感器在飛機(jī)制造領(lǐng)域的各個(gè)應(yīng)用。
光纖光柵傳感器監(jiān)測(cè)飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)
光纖光柵傳感器作為一種新型傳感器，是將傳感器制作在“頭發(fā)絲”粗細(xì)的光纖內(nèi)部，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)變、溫度、壓力、加速度等多種物理參量的測(cè)量，它可以耐受高電壓、抗電磁干擾，也可以埋入結(jié)構(gòu)機(jī)體的內(nèi)部，多用于在線監(jiān)測(cè)，如橋梁、大壩、油庫(kù)、鐵路等。飛機(jī)作為一種高速飛行、使用環(huán)境嚴(yán)酷、結(jié)構(gòu)精致復(fù)雜的裝備，如何實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)，一直是世界性的難題。而光纖光柵傳感器則解決了這個(gè)難題。
利用光纖光柵傳感器，既可以通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)異常狀況進(jìn)行安全預(yù)警，通過(guò)數(shù)據(jù)積累實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的健康判斷和壽命預(yù)測(cè)，也可以為飛機(jī)機(jī)翼的變形提供數(shù)據(jù)支持，使飛行更加安全、更加智能。
目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出更加小型化、便于分布安裝的光纖傳感系統(tǒng)，使光纖光柵傳感器不僅在飛機(jī)上，在鐵路、風(fēng)電及艦船等監(jiān)測(cè)方面也開(kāi)始走向更大范圍應(yīng)用。
傾角傳感器測(cè)量飛機(jī)飛行角度
傾角傳感器的最佳優(yōu)勢(shì)就是可以直接輸出角度等傾斜數(shù)據(jù)，可以用來(lái)顯示客機(jī)的俯仰角度姿態(tài)和側(cè)滾角度姿態(tài)。
飛機(jī)有一個(gè)重要儀表叫做姿態(tài)指引儀，這個(gè)儀器需要一個(gè)非常重要的電子器件就是傾角傳感器。傾角傳感器通常安裝在硬度非常好的客機(jī)的機(jī)翼上，當(dāng)客機(jī)在起飛的時(shí)候，傾角傳感器可以實(shí)時(shí)的把客機(jī)當(dāng)前的起飛俯仰角度測(cè)量出來(lái)，并可以通過(guò)數(shù)字或者模擬量的信號(hào)傳輸?shù)娇蜋C(jī)的飛行儀表的綜合顯示系統(tǒng)。
在客機(jī)正常飛行的時(shí)候，傾角傳感器可以實(shí)時(shí)的把客機(jī)當(dāng)前的飛行俯仰角度和側(cè)滾角度測(cè)量出來(lái)，并把傾角信號(hào)傳輸?shù)斤@示系統(tǒng)，使得機(jī)長(zhǎng)或者副駕駛能夠?qū)崟r(shí)的了解客機(jī)當(dāng)前的飛行姿態(tài)，大大提高了客機(jī)飛行的安全性。
壓力傳感器保證大氣數(shù)據(jù)精準(zhǔn)
隨著現(xiàn)代飛機(jī)對(duì)大氣數(shù)據(jù)信息的數(shù)量和其精度要求的不斷提高，使得在飛機(jī)上廣泛采用大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)來(lái)測(cè)量各種大氣數(shù)據(jù)信息，其最基本的信息是飛行高度、指示空速、真空數(shù)、M數(shù)、大氣溫度和密度六個(gè)，其余信息皆由這6個(gè)信息演變而來(lái)。
可以發(fā)現(xiàn)，這6個(gè)信息又依靠全壓、靜壓、總溫和攻角四個(gè)原始參數(shù)解算而來(lái)。準(zhǔn)確地測(cè)量這些原始參數(shù)，對(duì)保證大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)精確、可靠地工作是十分重要的，這對(duì)測(cè)量全壓和靜壓的壓力傳感器要求也具有高重復(fù)性、穩(wěn)定性和高精度性。
壓力傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測(cè)量中。如壓力式加速度傳感器是一種常用的加速度計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異的特點(diǎn)，應(yīng)用在飛機(jī)的振動(dòng)和沖擊測(cè)量中。壓力傳感器也可以用來(lái)測(cè)量飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測(cè)量與真空度的測(cè)量。
高度傳感器測(cè)量飛機(jī)飛行高度
高度計(jì)是飛機(jī)飛行器中重要的傳感器，對(duì)于飛行器的安全飛行與自主控制具有十分重要的作用。這里以直升機(jī)為例。直升機(jī)的垂向控制是通過(guò)控制主旋翼的升力而實(shí)現(xiàn)的，垂向控制的高度信息和垂向速度信息就來(lái)自于高度傳感器，記錄下地面的氣壓，和直升機(jī)的飛行時(shí)氣壓值進(jìn)行比較，由于飛的越高壓力越低，通過(guò)兩者之間的差就能計(jì)算出直升機(jī)當(dāng)前的高度。
通過(guò)高度的變化，就可以計(jì)算出垂向的速度。但一旦高度傳感器出現(xiàn)故障，無(wú)人直升機(jī)的垂向控制系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。
如果說(shuō)一輛普通汽車上有幾百只傳感器，那么飛機(jī)上則有幾千甚至上萬(wàn)個(gè)傳感器來(lái)保證飛機(jī)的安全運(yùn)行。
除了上述舉的例子外，飛機(jī)上的傳感器應(yīng)用還有：溫度傳感器測(cè)量飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，溫濕度傳感器測(cè)量飛機(jī)室內(nèi)的溫濕度，油位傳感器測(cè)量飛機(jī)內(nèi)郵箱的油位，加速度傳感器和速度傳感器測(cè)量飛機(jī)飛行的加速度和速度，煙霧傳感器來(lái)進(jìn)行煙霧報(bào)警，超聲波傳感器來(lái)監(jiān)控飛機(jī)的位置，還有慣性傳感器等等。
飛機(jī)上的傳感器多不勝數(shù)，每個(gè)傳感器都在它們的崗位上默默的奉獻(xiàn)著，沒(méi)有重要與不重要的區(qū)別，它們都是保證飛機(jī)安全飛行的保證。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說(shuō)，沒(méi)有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。
除了飛機(jī)制造領(lǐng)域，傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之廣泛的領(lǐng)域�？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。
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