第11章 射线式传感器
- 格式:ppt
- 大小:2.49 MB
- 文档页数:51
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。
部分习题参考答案第11 章波与射线式传感器11.1 什么是超声波?其频率范围是多少?11.2 超声波在通过两种介质界面时,将会发生什么现象?11.3 超声波传感器的发射与接收分别利用什么效应,检测原理是什么?常用的超声波传感器(探头)有哪几种形式?简述超声波测距原理。
11.4 利用超声波测厚的基本方法是什么?已知超声波在工件中的声速为5640m/s,测得的时间间隔t 为22 s ,试求工件厚度11.5 利用EN555 集成器件,自行设计一超声波传感器控制的遥控开关发射电路,传感器中心频率为40kHz,遥控距离10m,绘出电路原理图,请说明电路工作原理。
11.6 红外辐射探测器分为哪两种类型?这两种探测器有哪些不同?试比较它们的优缺点。
11.7 叙述热释电效应,热释电元件如何将光信号转变为电信号输出?热释电探测器为什么只能探测调制辐射?11.8 题图11-39 为热释电元件内部结构图,请说明图中FET 是什么元件,Rg 与FET 在传感器电路中起到什么作用?11.9 试设计一个红外控制的电图 11-39扇开关自动控制电路,并叙述其工作原理。
11.10 什么是放射性同位素?辐射强度与什么有关系?11.11 试用核辐射测量方法设计一个测厚仪器系统,请画出测量系统结构原理示意图,试说明射线测量物厚的原理。
11.12 放射性探测器有哪几种?结构如何,各有什么特征?答案11.1 答:1)超声波是人耳无法听到的声波。
人耳听见的声波称机械波,频率在16Hz~20kHz,一般说话的频率范围在100Hz~8kHz 之间,低于20Hz 频率的波称为次声波,高于20kHz 频率的波称超声波,频率在300MHz~300GHz 之间的波称为微波。
2)超声波频率范围在几十千赫兹到几十兆赫兹,11.2 答:当超声波从一种介质入射到另一种介质时,在界面上会产生反射、折射和波形转换。
11.3 答:1)超声波传感器主要利用压电材料(晶体、陶瓷)的压电效应,其中超声波发射器利用逆压电效应制成发射元件,将高频电振动转换为机械振动产生超声波;超声波接收器利用正压电效应制成接收元件,将超声波机械振动转换为电信号。