角度与角位移测量传感器
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压差归零式和风标对向式角度在低速风洞中的校准方法、项目、数据处理和主要结果。
安装在飞机或导弹表面的角度传感器,由于受到飞行器本体的干扰,传感器感受到的是被弯曲了的局部气流方向,因而人们不能直接获得飞行器真实角度。
为了确定被弯曲了的气流方向与飞行器真实角度之间的关系,需要进行风洞校准测量。
校准结果表明,角度传感器输出信号随飞行器角度变化具有良好的线性关系,校准数据稳定、可靠,且重复性令人满意。
目前,飞行器上使用比较普遍的是压差归零式和风标对向式两种角度传感器。
压差归零式角度传感器外形结构见图1,其工作原理是利用压差归零特性。
传感器由一个电位计和一个随时跟踪气流转动的测压探头构成,测压探头上开有两排气槽,气流由气槽通过两个通道作用到内部两对相反的叶面上,产生一个与气流方向相反的反馈力矩,使探头追随气流转动至两排气槽压力相等,即压差为零的初始位置,此时与探头同轴连接的电刷在电位计上产生角位移,输出与气流方向变化成正比的电信号。
风标对向式角度传感器外形结构见图2,工作原理是利用风标对气流的对向特性。
传感器包括一个电位计和一个随时跟踪气流转动的方向风标。
当飞行器姿态角变化时,风标相对气流方向随之变化,产生一个与飞行器角度变化相反的角位移。
风标转轴与电位计同轴连接,因此,风标转动角度与电位计输出电压信号成正比,由此可以确定角度传感器感受到的气流方向与飞行器实际角度的对应关系。
安装在飞行器左侧用于测量飞行迎角的传感器称为迎角传感器;安装在飞行器正上方用于测量飞行侧滑角的称为侧滑角度传感器。
1、试验设备传感器校准实验是在航天科技集团公司笫701研究所低速风洞中进行的。
该座风洞试验段尺寸为3m?3m?12m,试验风速在10~100m/s之间无级调速。
风洞备有计算机控制的多自由度变角度系统,可以方便地模拟飞行器不同迎角、侧滑角状态,并且实时处理测试数据和绘制曲线。
2、校准项目与方法1、校准项目校准项目主要包括两部分,首先在地面进行的静校,以及随后在风洞中进行的动校。