民航機(jī)載電子設(shè)備與系統(tǒng)(第1章)

2023/2/4第一章發(fā)動機(jī)狀態(tài)測量及儀表房瑋2023/2/4

測量參數(shù)(1)燃油壓力(2)滑油壓力(3)噴氣溫度(4)滑油溫度(5)渦輪軸和曲軸轉(zhuǎn)速(6)燃油油量(7)燃油流量(8)發(fā)動機(jī)振動量2023/2/4壓力的測量轉(zhuǎn)速的測量溫度的測量油量的測量振動的測量流量的測量2023/2/4定義：液體或氣體介質(zhì)垂直作用在物體單位面積上的力稱為壓強(qiáng)，工程技術(shù)上稱之為壓力。通常情況下工程技術(shù)中研究超出大氣壓力的壓力，所以使用的儀表也往往直接指示超出大氣壓力的數(shù)值。。

壓力的測量2023/2/4單位：航空上常用的幾種壓力單位制：工程大氣壓、毫米液柱、磅力/英寸2(psi)、巴、帕斯卡等。儀表分類：按用途分為滑油壓力表、燃油壓力表、氧氣壓力表、冷氣壓力表及座艙壓力表等；按電源形式分為直流式和交流式；按原理分為機(jī)械式壓力表、電氣式壓力表、伺服式壓力表及數(shù)字式壓力表等。

壓力的測量2023/2/4一、機(jī)械式壓力表壓力的測量1.膜盒式壓力表：

它是以真空膜盒、開口膜盒為彈性敏感元件的壓力表。膜盒在被測壓力的作用下產(chǎn)生位移，經(jīng)過放大傳動機(jī)構(gòu)帶動指針指出被測壓力大小。真空膜盒式壓力表可以測量絕對壓力，開口膜盒式壓力表可以測量相對壓力(壓差)。2023/2/42023/2/4一、機(jī)械式壓力表（續(xù)）壓力的測量2.百分比推力表：

百分比推力表示測量軸流式渦輪噴氣發(fā)動機(jī)推力的儀表，根據(jù)儀表的指示可以推算出發(fā)動機(jī)的功率。圖1－1－22023/2/42023/2/4二、電氣式壓力表壓力的測量1.直流二線式壓力表：

它是由傳感器和指示器兩部分組成。傳感器的作用是將感受到的壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出；指示器是一個電流比值表，將電信號指示。2023/2/4膜片電刷流體壓力入口真空膜盒感受壓力，傳動放大機(jī)構(gòu)帶動電刷在電位上滑動。2023/2/4二、電氣式壓力表壓力的測量2.交流二線式壓力表：

它由傳感器和指示器兩部分組成。傳感器主要有膜片和將位移轉(zhuǎn)換為電感的轉(zhuǎn)換器，指示器與直流二線式壓力表相似，只是多了一對鍺整流器。2023/2/42023/2/4二、電氣式壓力表壓力的測量3.交流感應(yīng)式壓力表：感應(yīng)式流比計：指示器內(nèi)有固定在一根指針軸上的兩個半徑各處不同的鋁盤和兩個完全獨(dú)立的磁路系統(tǒng)。2023/2/4溫度是表示物體冷熱程度的物理量，在飛機(jī)上了解發(fā)動機(jī)的工作狀況，需要測量噴氣溫度或氣缸頭溫度；為了了解發(fā)動機(jī)潤滑情況，需要測量滑油溫度。此外還有大氣溫度、座艙溫度、防冰溫度等。這些溫度信號回送到儀表指示、自動控制系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)自動調(diào)節(jié)裝置等。

溫度的測量2023/2/4一、高速氣流溫度的測量溫度的測量1.高速氣流的全受阻溫度和動力溫度：

飛機(jī)以高速飛行時，就相當(dāng)于飛機(jī)不動而氣流以同樣的高速流過飛機(jī)，從而形成高速氣流。用感溫元件感受氣流溫度時，由于氣流會與感溫元件發(fā)生激烈的碰撞和摩擦，產(chǎn)生大量的熱，從而使感溫元件所感受的溫度高于氣流溫度。2023/2/4一、高速氣流溫度的測量溫度的測量1.高速氣流的全受阻溫度和動力溫度：全受阻溫度定義：

當(dāng)高速氣流流過感溫元件時，必有一部分氣流垂直流向感溫元件表面。這部分氣流與感溫元件相撞，速度降為0。假設(shè)氣流在流動過程中沒有與外界發(fā)生熱量交換，只是將動能全部轉(zhuǎn)化為熱能，使氣流溫度升高。我們把氣流溫度降到0那點(diǎn)的溫度稱為全受阻溫度，也稱總溫。2023/2/4一、高速氣流溫度的測量溫度的測量1.高速氣流的全受阻溫度和動力溫度：全受阻溫度比氣流的靜溫高，氣流因受阻而升高的溫度稱為動力溫度，它等于全受阻溫度與氣流的靜溫之差。動力溫度定義：2023/2/4一、高速氣流溫度的測量溫度的測量1.高速氣流的全受阻溫度和動力溫度：全受阻溫度(Tt)等于靜溫(TH)與動力溫度(△T)之和，即2023/2/4一、高速氣流溫度的測量溫度的測量2.測量高速氣流溫度的感溫元件測量高速氣流全受阻溫度的感溫元件有兩種類型，一種是阻滯型；另一種是音速型(拉瓦爾管)。前者是利用氣流正面沖擊而感受全受阻溫度；后者利用氣流的內(nèi)摩擦而感受。a.阻滯型感溫元件：

包括熱電式感溫棒和全溫探頭2023/2/4一、高速氣流溫度的測量溫度的測量熱電偶式溫度傳感器熱電偶：兩種不同金屬的導(dǎo)線焊接而成的環(huán)路，當(dāng)兩焊接端的溫度不同時，會產(chǎn)生熱電動勢。2023/2/42023/2/4一、高速氣流溫度的測量溫度的測量2.測量高速氣流溫度的感溫元件b.拉瓦爾管：

橫界面沿軸向先收斂后擴(kuò)散的管子，感受溫度的電阻絲絕緣地繞于管子的最小截面（喉部）處。氣流流過管子喉部時，形成附面層，與管壁進(jìn)行能量交換，其中最靠近管壁的層面速度幾乎降為0，使管壁溫度升高，喉部的溫度接近全受阻溫度。

特點(diǎn)：氣流速度=臨界M數(shù)，喉部流速M(fèi)=1

氣流速度>臨界M數(shù)，喉部流速穩(wěn)定M=1

圖1－2－4拉瓦爾管2023/2/42023/2/4一、高速氣流溫度的測量溫度的測量2.測量高速氣流溫度的感溫元件c.感溫元件時間常數(shù)：它表示感溫元件隨溫度變化的能力。τ越小，說明感溫元件越靈敏。

可以通過實(shí)驗(yàn)來測量(三)、排氣溫度表2023/2/4測量噴氣發(fā)動機(jī)排氣溫度平均值的儀表。熱電偶：兩種不同金屬的導(dǎo)線焊接而成的環(huán)路，當(dāng)兩焊接端的溫度不同時，會產(chǎn)生熱電動勢。2023/2/42023/2/4二、低速流體溫度的測量2023/2/4常采用導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻為感溫元件，溫度表的測量電路多用電橋?qū)崿F(xiàn)。利用電阻隨溫度而變化的特性制成的溫度表稱為電阻式溫度表。最常用的是雙對角線不平衡電橋和惠斯通電橋。2023/2/42023/2/4第三節(jié)轉(zhuǎn)速的測量2023/2/4轉(zhuǎn)速測量的意義曲軸轉(zhuǎn)速渦輪軸轉(zhuǎn)速根據(jù)轉(zhuǎn)速表和進(jìn)氣壓力表可了解發(fā)動機(jī)的功率；根據(jù)轉(zhuǎn)速表和噴氣溫度指示了解推力。根據(jù)轉(zhuǎn)速表的測量原理不同，可以分為機(jī)械轉(zhuǎn)速表和電磁轉(zhuǎn)速表。電磁轉(zhuǎn)速表又可分為磁轉(zhuǎn)速表、直流轉(zhuǎn)速表、交流轉(zhuǎn)速表、伺服轉(zhuǎn)速表和脈沖數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。由于飛機(jī)上發(fā)動機(jī)距離座艙一般都很遠(yuǎn)，需要遠(yuǎn)距離傳輸轉(zhuǎn)速值，因而機(jī)械轉(zhuǎn)速表雖然能傳達(dá)較大的力矩，但不適于遠(yuǎn)距離傳輸。交流轉(zhuǎn)速表和直流轉(zhuǎn)速表雖適用于遠(yuǎn)距離傳輸，但存在溫度誤差，必須選擇特殊的補(bǔ)償電路，因而在地面設(shè)備上應(yīng)用較多，在飛機(jī)上尚未得到廣泛的應(yīng)用。目前在飛機(jī)上使用較多的是磁轉(zhuǎn)速表和數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。2023/2/4第三節(jié)轉(zhuǎn)速的測量磁轉(zhuǎn)速表是目前采用較多的轉(zhuǎn)速表。2023/2/4基本原理是利用導(dǎo)體在做切割磁力線運(yùn)動時會產(chǎn)生電流的特性。SNNS發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)軸電動機(jī)轉(zhuǎn)軸磁轉(zhuǎn)子線圈2023/2/4轉(zhuǎn)速表的傳感器是一個三相發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子由發(fā)動機(jī)的渦輪軸或曲軸經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)帶動；指示器中裝有同步電動機(jī)、磁鐵、渦流片和指針等，磁鐵由同步電動機(jī)帶動，指針則由渦流片帶動。磁轉(zhuǎn)速表的工作原理2023/2/4磁轉(zhuǎn)速表的工作過程包括：傳送、感受、轉(zhuǎn)換和指示四個環(huán)節(jié)。傳送感受轉(zhuǎn)換指示由指針和刻度盤組成由渦輪盤和游絲組成，將渦流電磁力矩轉(zhuǎn)化為角度由磁鐵和渦輪盤組成，產(chǎn)生渦流電磁力矩由三相交流發(fā)電機(jī)和同步電動機(jī)組成，傳送轉(zhuǎn)速（一）傳送2023/2/4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子曲軸或渦輪三相交流電同步電動機(jī)轉(zhuǎn)速由三相交流電頻率決定頻率由曲軸或渦輪轉(zhuǎn)速決定(二)感受2023/2/4磁鐵渦流盤感受環(huán)節(jié)鋁錳合金同步電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生渦流渦流產(chǎn)生磁場渦流電磁力矩渦流盤方向大小磁鐵轉(zhuǎn)速2023/2/4（三）轉(zhuǎn)換2023/2/4組成渦流盤游絲產(chǎn)生反作用力矩帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)兩者平衡渦流盤停止轉(zhuǎn)動。（四）指示2023/2/4渦流盤帶動指針渦流盤經(jīng)過齒輪組成指針刻度盤表示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。磁轉(zhuǎn)速表的工作原理2023/2/4發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)旋轉(zhuǎn)，磁鐵同步轉(zhuǎn)動渦流盤產(chǎn)生電磁力矩渦流盤轉(zhuǎn)動游絲變形平衡時指針不動，所指為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速一定時，渦流盤上電磁力矩一定，游絲變形一定，力矩平衡，使指針在刻度盤上偏轉(zhuǎn)一定角度，表示發(fā)動機(jī)主軸以一定轉(zhuǎn)速勻速運(yùn)行。當(dāng)發(fā)動機(jī)主軸轉(zhuǎn)速增大時，同步電動機(jī)轉(zhuǎn)速加快，渦流電磁力矩增大，帶動指針偏轉(zhuǎn)角度增大，同時游絲的變形增大，反轉(zhuǎn)力矩也在增大。當(dāng)發(fā)動機(jī)主軸轉(zhuǎn)速降低時，同步電動機(jī)轉(zhuǎn)速降低，渦流電磁力矩減小，游絲反作用力矩大于渦流電磁力矩，使指針反方向退回，同時游絲的變形減小，反轉(zhuǎn)力矩變小。當(dāng)轉(zhuǎn)速為0時，游絲使指針停在起始位置。2023/2/4磁電式轉(zhuǎn)速表目前飛機(jī)上常用的數(shù)字式轉(zhuǎn)速表有磁電式和光電式兩種。工作原理2023/2/4發(fā)動機(jī)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器顯示器nf數(shù)字或模擬轉(zhuǎn)速值導(dǎo)磁齒輪盤與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)軸相連接，傳感器固定安裝在導(dǎo)磁齒輪盤旁邊。發(fā)動機(jī)工作時，帶動齒輪盤轉(zhuǎn)動。導(dǎo)磁齒間隔的閉合或斷開傳感器磁路，其磁阻周期性的交替變化，磁通量隨之變化，從而在感應(yīng)線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電動勢的頻率f與轉(zhuǎn)速n和齒盤齒數(shù)z成正比，f=nz/602023/2/4第四節(jié)油量的測量飛機(jī)發(fā)動機(jī)所用的燃料，一般是煤油或汽油。油量表就是測量飛機(jī)油箱內(nèi)煤油或汽油容積或重量的儀表。儲存燃油的油箱通常安裝在機(jī)翼內(nèi)，個別的飛機(jī)也有安裝在機(jī)身中的。在飛行過程中，及時了解飛機(jī)的油量，是估計飛機(jī)續(xù)航時間和確保飛行安全的重要參數(shù)。2023/2/4第四節(jié)油量的測量2023/2/4油量測量的意義測量燃油量耗油速度根據(jù)測量油面高度，測量油量。方法：浮子法，參量法等。剩油警告第四節(jié)油量的測量飛機(jī)工作時需要不斷的消耗燃料，油箱中油面不斷降低，油量不斷減少。通過測量油面高度的方法來達(dá)到測量油量的目的。目前主要采用兩種方法：一是“浮子”式油量表，將油面的高度轉(zhuǎn)化為浮子的位移；二是電容式油量表，將油面的高度轉(zhuǎn)化為電容量的大小。三是用測量管道中的渦輪轉(zhuǎn)速來間接測量燃料流量，從而指示油箱剩余油量的葉輪式油量表。2023/2/4第四節(jié)油量的測量一、浮子式油量表二、電容式油量表2023/2/4飛機(jī)姿態(tài)變化時，即使油量不變，因油面隨之傾斜，也將造成油量測量的誤差，即所謂姿態(tài)誤差。電容傳感器屬細(xì)長結(jié)構(gòu)，可以在一個油箱的不同部位同時安裝傳感器測量油面的平均高度，所以電容式油量表的姿態(tài)誤差小于浮子式。2023/2/4浮子式油量表一般用來測量汽油、滑油和液壓油的油量。當(dāng)油量減少到一定數(shù)量時，有的浮子式油量表能發(fā)出剩油警告信號。2023/2/4（一）基本組成2023/2/4傳感器浮子傳動機(jī)構(gòu)電位器磁電動框式流比計浮子式流量表顯示器指示誤差俯仰傾斜加速第四節(jié)油量的測量一、浮子式油量表(二)、基本原理：工作時，通過電刷位置的變化來調(diào)整Ⅰ、Ⅱ線框的電流值，從而破壞了既有的平衡關(guān)系，于是線框通過轉(zhuǎn)動尋找新的平衡點(diǎn)，指示油量變化。2023/2/42023/2/4浮子電刷剩油警告燈R1R2R3R4R5RxRyRmⅠⅡ浮子式油量表原理2023/2/4油箱空時，浮子落在最低位置，電刷在最上端，A點(diǎn)電位低，C點(diǎn)電位高，線框1電流最大，線框2電流最小，兩線框電流的比值最小。當(dāng)加油時，浮子隨油面升高，電刷下移，使指示器A點(diǎn)電位升高，C點(diǎn)電位降低，流過I線框的電流減少，II線框電流增大，使指針指示出加油數(shù)。飛行中，發(fā)動機(jī)耗油，油箱油量逐漸減少，浮子跟著下降，電刷上移，使A點(diǎn)電位下降，C點(diǎn)電位上升，指示器指出剩余油量。當(dāng)剩油警告燈亮?xí)r，飛行員應(yīng)結(jié)合飛行過程判斷剩油狀況。如果確認(rèn)剩油不多，應(yīng)立即報告地面指揮，并迅速做出正確處置。2023/2/4(三)、總油量表2023/2/4能同時測量全部油箱總油量和各組油箱分油量的油量表，簡稱為總油量表。它是由數(shù)個傳感器、一個指示器和一個轉(zhuǎn)換電路組成的。每個油箱需要一個傳感器，相互串聯(lián)即可。測總油量及第二組油箱油量原理圖2023/2/4R1R2R3R4R5RmⅠⅡR6R7ⅠⅢⅡ二、電容式油量表2023/2/4工作原理：利用電容傳感器把油面高度轉(zhuǎn)換為電容，再利用自動平衡電橋測量電容大小來表示相應(yīng)的油量。2023/2/4空氣介電常數(shù)燃油介電常數(shù)h22023/2/4電容器上部為空氣，下部為燃油油面高度油箱燃料增加，油面升高，傳感器電容量增大；燃料減少,油面降低，電容量相應(yīng)減少。2023/2/4對于具有等橫截面的油箱，傳感器電容量的增量與油量成正比，指示器刻度是均勻的；對于橫截面不等的油箱，油面高度與油量不成正比，傳感器電容量的增量也就與油量不成正比，指示器刻度是不均勻的。為了獲得均勻刻度，飛機(jī)上所用傳感器都做成特型的。在傳感器內(nèi)極板上開窗口，以減小該部位極板的面積。油箱橫截面積大的位置，開小窗口；油箱橫截面積小的位置，開大窗口，只要開窗口的大小和部位與油箱橫截面積適應(yīng)，就能保證傳感器電容量的增量與油量成正比關(guān)系，指示器刻度是均勻的。2023/2/4電容式油量表2023/2/4運(yùn)放電機(jī)R1R2C1CgR3自動平衡時電橋2023/2/4油箱無油時油箱油量變化時計算題

已知電阻電容式自動平衡電橋中R1=R2=100?，ε油=5ε0，問平衡電阻R平衡至少應(yīng)取多大？2023/2/4電容式油量表的誤差利用電容傳感器測量油量時，是以某種燃油在某一規(guī)定的溫度下的密度和介電系數(shù)為依據(jù)而設(shè)計的。但是當(dāng)溫度變化或更換燃油時，燃油的密度和介電系數(shù)要發(fā)生變化，儀表的指示就會出現(xiàn)測量誤差，這種誤差叫做方法誤差。1）溫度誤差

溫度變化時，由于電容傳感器各零件幾何尺寸的改變將導(dǎo)致電容傳感器極板間隙和面積的改變，引起電容變化，同時溫度變化時也將引起極板間介電質(zhì)體積的改變，這些都會引起測量誤差。

變間隙式電容傳感器間隙一般都取得很小，溫度改變引起幾何尺寸變化，將使原來很小的間隙產(chǎn)生很大的相對變化，產(chǎn)生較大的溫度誤差。

變介電系數(shù)的電容傳感器由于基板間距離較大，故因間隙改變所引起的溫度誤差較??；而電介質(zhì)受溫度影響，使其介電系數(shù)和密度改變，由于介電系數(shù)對改變指示的影響大于密度的影響，所以，當(dāng)溫度升高時，介電系數(shù)變小，儀表少指。當(dāng)溫度降低時，介電系數(shù)變大，儀表多指。為了減少溫度誤差，在油量表中安裝了補(bǔ)償傳感器感受溫度變化，對溫度誤差進(jìn)行補(bǔ)償。2）換油誤差一種電容式油量傳感器只適用于一種油箱所規(guī)定的燃油，對應(yīng)于一個介電常數(shù)。如果更換燃油，由于燃油密度的介電系數(shù)不同，測量時會出現(xiàn)誤差，這種誤差叫做換油誤差。所以當(dāng)油箱更換燃油后，必須檢查指示器的零值和滿值并進(jìn)行調(diào)整，以減小或消除換油誤差。第五節(jié)振動的測量2023/2/4產(chǎn)生振動的原因氣體激振力機(jī)械激振力燃燒不均勻氣體通過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡2023/2/4振動的危害軸承磨損加速零部件疲勞損傷發(fā)動機(jī)壽命縮短結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減弱增大噪聲2023/2/4大多數(shù)發(fā)動機(jī)測振采用振幅S或振動載荷系數(shù)G作為指示參數(shù)，少數(shù)采用速度V作為參數(shù)。振動載荷系數(shù)是指振動加速度幅值am與重力加速度g的比值。振動載荷系數(shù)一、振動的指示參數(shù)2023/2/4機(jī)械振動物體相對于參考位置周期性運(yùn)動的現(xiàn)象二、測振原理2023/2/4(一)、速度式測振傳感器：對于軟彈簧、大質(zhì)量的測振傳感器，發(fā)動機(jī)工作時，傳感器殼體隨發(fā)動機(jī)一起振動，由于磁鐵自然振動頻率低，彈簧來不及傳遞外殼的運(yùn)動，在理想情況下質(zhì)量塊相對慣性空間保持靜止。傳感器殼體相對于慣性空間的振動速度等于質(zhì)量塊相對于殼體的振動速度。只要測出質(zhì)量塊相對于殼體的運(yùn)動速度幅值，就可以代替發(fā)動機(jī)相對于慣性空間的振動速度的幅值。速度式測振傳感器2023/2/4永久磁鐵線圈線圈彈簧BV根據(jù)電磁感應(yīng)原理，永久磁鐵與線圈相對運(yùn)動時將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=BNLv

感應(yīng)電動勢與發(fā)動機(jī)振動速度成正比通常在發(fā)動機(jī)上安裝兩個振動傳感器，一個安裝在壓氣機(jī)附近，另一個安裝在渦輪轉(zhuǎn)子附近，測量這兩處的徑向振動參數(shù)。2023/2/4(二)、加速度式測振傳感器：2023/2/4質(zhì)量塊較小、彈簧剛度較大的傳感元件，在傳感器自振頻率很高時，質(zhì)量塊的慣性很小。因此，質(zhì)量塊感受到與傳感器基座相同的振動，可以認(rèn)為當(dāng)外殼振動時，質(zhì)量塊將與外殼一起振動，振動加速度正比于外殼的振動加速度。只要測出質(zhì)量塊相對于殼體的振動加速度，即可測量發(fā)動機(jī)相對慣性空間振動的加速度。加速度式測振傳感器2023/2/4壓晶片質(zhì)量塊殼體a質(zhì)量塊有一個正比于加速度的交變力作用在壓電片上，它的兩個表面上就產(chǎn)生了交變電荷，其電荷量與作用力成正比，即與發(fā)動機(jī)的振動加速度成正比。測量傳感器的輸出電壓就可以表示發(fā)動機(jī)振動加速度的大小。2023/2/42023/2/4

第六節(jié)流量的測量

~金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)~第六節(jié)流量的測量2023/2/4流量是指某瞬時單位時間內(nèi)流過管道某一截面處流體的體積數(shù)或質(zhì)量數(shù)。前者為體積流量，后者為質(zhì)量流量。測量流量的儀表稱為流量表，測量總量的儀表稱為計量表，也可指示容器內(nèi)流體的儲量。~金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)~測量流量的意義2023/2/4指示燃油的消耗量燃油的儲量評定發(fā)動機(jī)性能檢查、調(diào)整和控制發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)流量有兩種：一種是體積流量：流體在管路中單位時間內(nèi)流過的體積，它等于流速與管路橫截面積的乘積；一種是質(zhì)量流量：流體在管路中單位時間內(nèi)流過的質(zhì)量，它等于體積流量與體積密度的乘積。2023/2/4渦輪流量計：2023/2/4通過測量安裝在導(dǎo)管中渦輪的轉(zhuǎn)速間接測量流速的體積式流量計。流量信號是通過磁電式轉(zhuǎn)換器的裝置來轉(zhuǎn)換的。~金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)~磁電式轉(zhuǎn)換器2023/2/4磁電式轉(zhuǎn)換器磁阻式感應(yīng)式霍爾元件光電元件變換器磁阻式磁電式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)2023/2/4當(dāng)渦輪葉片通過永久磁鐵下方時，磁路的磁阻最小，而其他時間，磁阻很大。因此當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)時，磁路磁阻隨之發(fā)生周期性的變化，在線圈中產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號，信號的頻率取決于渦輪的轉(zhuǎn)速和渦輪葉片數(shù)。渦輪葉片由導(dǎo)磁材料制成感應(yīng)式磁電式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)2023/2/4線圈和永久磁鐵組成渦輪葉片由非導(dǎo)磁材料制成渦輪旋轉(zhuǎn)時，線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的頻率和渦輪的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)。葉輪式流量計瞬時流量表傳感器由葉輪測速器和力矩式同位器發(fā)送器組成。葉輪測速器包括葉輪、永久磁鐵、圓環(huán)和游絲。指示器是力矩式同位器接收器。2023/2/4發(fā)動機(jī)工作時，燃油流過供油管路，葉輪受燃油的沖擊而轉(zhuǎn)動，燃油的流速越大，瞬時流量越大，葉輪轉(zhuǎn)速越高。因此，葉輪的轉(zhuǎn)速可以表示燃油瞬時流量。葉輪轉(zhuǎn)動時，其軸上的永久磁鐵與葉輪同步轉(zhuǎn)動。套在永久磁鐵上的圓環(huán)切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，并形成渦流。渦流磁場與永久磁鐵的磁場相互作用產(chǎn)生渦流電磁力矩。渦流電磁力矩使圓環(huán)轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速與永久磁鐵轉(zhuǎn)速成正比。一端固定在圓環(huán)軸上的游絲產(chǎn)生反作用力矩與渦流電磁力矩平衡時，圓環(huán)停止轉(zhuǎn)動。圓環(huán)轉(zhuǎn)動的角度與葉輪的轉(zhuǎn)速成正比，即與瞬時流量成正比。圓環(huán)的轉(zhuǎn)角用力矩式同位器遠(yuǎn)距離傳送給指示器，指示值即為瞬時流量。2023/2/4流量顯示器的工作原理2023/2/4測總消耗量測剩余油量測量頻率可以測量流量2023/2/4總消耗量的測量可用加法計數(shù)器累計得到一段時間內(nèi)流體的總消耗量。2023/2/4剩余量（儲量）累減計數(shù)器預(yù)置被測流體的總量，然后通過工作過程中累減，便可得到被測流體的剩余量（儲量）。總耗量表原理它是一個無觸點(diǎn)式轉(zhuǎn)數(shù)變換器。發(fā)動機(jī)工作時，燃油流經(jīng)傳感器使葉輪轉(zhuǎn)動。由于葉輪轉(zhuǎn)一周即表示消耗一定油量，因此葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)與消耗量成正比。葉輪轉(zhuǎn)動時，經(jīng)渦輪、蝸桿減速帶動銜鐵轉(zhuǎn)動。銜鐵遠(yuǎn)離鐵心時，交流電橋平衡，沒有信號輸出。銜鐵靠近鐵心時，電感L2增大，電橋不平衡，輸出一個脈沖信號，使電磁計數(shù)器工作一次，指示器的數(shù)碼盤跳動一個數(shù)字。燃油消耗量越大，葉輪轉(zhuǎn)數(shù)越多，電橋不平衡次數(shù)越多，輸出脈沖數(shù)越多，指示器跳動的數(shù)字就越多。所以，指示器數(shù)碼盤顯示的數(shù)字就表示燃油消耗量的大小。2023/2/4角動量式流量表：2023/2/4角動量式流量表是把燃油流量轉(zhuǎn)換成角動量，從而測量流量的流量表。由于角動量式流量表直接測量燃油質(zhì)量流量，與流體的密度、溫度等參數(shù)無關(guān)，測量精度高，所以被廣泛使用在大中型飛機(jī)上。角動量流量表由傳感器和指示器等組成。~金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)~傳感器：葉輪在葉輪馬達(dá)驅(qū)動下恒速轉(zhuǎn)動；渦輪被限動彈簧制動。斷耦盤固定安裝在葉輪和渦輪之間，使來自葉輪的燃油只能進(jìn)入渦輪孔道之中。儀表工作時，燃油流經(jīng)葉輪，將被葉輪強(qiáng)迫轉(zhuǎn)動，獲得角動量。在葉輪轉(zhuǎn)速一定時，燃油質(zhì)量流量越大，這個角動量也越大。從葉輪流出的燃油進(jìn)入渦輪，又將被渦輪強(qiáng)迫導(dǎo)直，從而把全部角動量傳遞給渦輪。燃油的角動量對渦輪形成一個轉(zhuǎn)矩M，其大小就和燃油質(zhì)量流量成正比。在燃油轉(zhuǎn)矩的作用下，渦輪轉(zhuǎn)動，彈簧變形。當(dāng)彈簧反作用力矩與渦輪軸上的燃油轉(zhuǎn)矩平衡時，渦輪停轉(zhuǎn)。這時，渦輪軸的轉(zhuǎn)角與燃油質(zhì)量流量成正比。這個轉(zhuǎn)角通過同步器傳送到指示器，指示出燃油流量。2023/2/4第七節(jié)發(fā)動機(jī)指示與告警系統(tǒng)2023/2/4~金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)~第七節(jié)發(fā)動機(jī)指示與告警系統(tǒng)2023/2/4EngineIndicationandCrewAlertSystem(EICAS)~金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)~它不僅包含了全部發(fā)動機(jī)指示儀表，還包含了整個飛機(jī)的有關(guān)安全飛行和地面維護(hù)信息。EICAS為飛行員提供了發(fā)動機(jī)工作的基本信息和一些特情處置方法，對于確保飛行安全及延長發(fā)動機(jī)的壽命起到了巨大作用。2023/2/42023/2/4飛機(jī)上安裝EICAS的有利之處1、具有良好的人機(jī)界面2、可存儲和顯示飛行過程中的狀態(tài)和維護(hù)數(shù)據(jù)信息。3、顯示的信息量大，顯示形式靈活多變4、集參數(shù)顯示，告警和數(shù)據(jù)記錄于一體5、與EFIS協(xié)調(diào)，形成統(tǒng)一的飛機(jī)電子儀表綜合顯示系統(tǒng)。1.全程監(jiān)控和多種顯示功能

從航前準(zhǔn)備工作到飛行后維護(hù)的所有階段，對發(fā)動機(jī)和飛機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)顯示。為了照顧飛行員原來觀察儀表的習(xí)慣，各顯示頁面還采用了模擬儀表和數(shù)字雙重顯示。

能以多種方式進(jìn)行顯示，而同一方式又可以顯示出不同格式的頁面。即使顯示器上顯示的同一個模擬儀表，也具有多種顯示功能。2023/2/42.具有存儲信息的功能

通過非易失存儲器記錄發(fā)動機(jī)超值和飛機(jī)系統(tǒng)發(fā)生的某些自動事件，并且可以記錄發(fā)生該自動事件瞬間的相關(guān)具體數(shù)據(jù)。另外，還可以在空中或地面根據(jù)需要隨時進(jìn)行人工事件記錄。這些自動事件和人工事件的數(shù)據(jù)信息記錄，可供地面維護(hù)人員調(diào)用，作為排除故障的參考。2023/2/43.采用彩色顯示提供鮮明的視覺分級報警

在飛行中，警告信息按不同的等級設(shè)計成不同的顏色、不同的方式，以表達(dá)緊迫性和故障程度，并且還根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置了狀態(tài)信息和維護(hù)信息等。

系統(tǒng)正常工作時，顯示白色或綠色；在不正常的工作狀態(tài)時，顯示黃色、紅色。如發(fā)動機(jī)排氣溫度EGT，當(dāng)接近極限時，則指針、數(shù)字及其方框都由白色變?yōu)辄S色；當(dāng)達(dá)到或超過極限值后，則指針、數(shù)字極其方框都變成了紅色。在出現(xiàn)警告或告誡信息的同時，相應(yīng)紅色主警告燈或琥珀色的主告誡燈亮，并有相應(yīng)的聲響警告。2023/2/44.有效地減輕機(jī)組負(fù)擔(dān)和提高地面維護(hù)質(zhì)量

在飛行過程中，對發(fā)動機(jī)和飛機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，同時也減輕了機(jī)組人員在飛行后填寫飛行記錄的負(fù)擔(dān)，特別是在出現(xiàn)空中停車和再啟動前，自動顯示飛行包絡(luò)線和接通燃油開關(guān)標(biāo)記，免除了機(jī)組人員繁重的人工計算任務(wù)。在地面維護(hù)時，地勤人員可以通過按壓維護(hù)面板電門，將檢測到的故障和數(shù)據(jù)記錄再顯示出來，從而很容易對系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，這不僅縮短了維修時間，還提高了飛機(jī)的利用率，從而降低了運(yùn)營成本。2023/2/4發(fā)動機(jī)指示與機(jī)組警告系統(tǒng)2023/2/4EICAS儀表安裝多個彩色CRT顯示器顯示全部導(dǎo)航參數(shù)和發(fā)動機(jī)參數(shù)顯示全機(jī)警告信號對其后的民航客機(jī)的座艙顯示和儀表板布局產(chǎn)生有深遠(yuǎn)的影響自動記錄故障參數(shù)減輕駕駛員的工作負(fù)擔(dān)加強(qiáng)飛行機(jī)組和地面機(jī)組之間的聯(lián)系（一）EICAS的結(jié)構(gòu)2023/2/4EICAS的組成與功用兩臺計算機(jī)兩臺顯示裝置兩套顯示轉(zhuǎn)換組件一塊顯示面板一塊維護(hù)面板接收處理來自飛行機(jī)組的數(shù)據(jù)接收和處理離散和模擬數(shù)據(jù)接收和處理ARINC429數(shù)據(jù)EICAS原理框圖2023/2/4駕駛員顯示選擇板維修控制與顯示板陰極射線管顯示器陰極射線管顯示器左EICAS計算機(jī)右EICAS計算機(jī)發(fā)動機(jī)傳感器系統(tǒng)傳感器系統(tǒng)離散輸出離散警告和預(yù)警燈備份發(fā)動機(jī)指示器EICAS第七節(jié)發(fā)動機(jī)指示與告警系統(tǒng)EICAS系統(tǒng)的基本組件：EICAS計算機(jī)轉(zhuǎn)換組件主注意燈顯示選擇板清除和重現(xiàn)電門顯示器維護(hù)板2023/2/4~金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)~1、EICAS計算機(jī)2023/2/4EICAS計算機(jī)接收模擬信號，共八類，表1-7-2接收ARINC429數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)單字計算機(jī)將輸入信號進(jìn)行處理使其成為現(xiàn)存的發(fā)動機(jī)狀態(tài)和維護(hù)數(shù)據(jù)的顯示格式。并在CRT上顯示。EICAS模擬信號輸入序號信號形式相關(guān)設(shè)備1直流電壓APU滑油油量傳感器，剎車溫度傳感器2直流電壓比發(fā)動機(jī)閥門、配平閥門、艙門位置傳感器3測溫電阻座艙、熱交換器、滑油、排氣溫度傳感器4直流差分電壓備用蓄電池電流信號、氧氣壓力傳感器5單相交流電壓EICAS內(nèi)部計數(shù)器和整流器測電功率6三相交流電壓各傳感器中三相同步發(fā)送器7脈沖燃油流量傳感器8轉(zhuǎn)速N1及N2轉(zhuǎn)速傳感器2023/2/4EICAS接收下列電子設(shè)備的數(shù)字信號2023/2/4大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)（ADC）2臺維修顯示控制板1個近地警告系統(tǒng)1臺發(fā)動機(jī)振動監(jiān)控裝置1臺飛行管理計算機(jī)（FMC）2臺無線電高度表（RA）1套發(fā)動機(jī)電調(diào)裝置EEC2臺推力管理計算機(jī)(TMC)1臺EICAS接收的離散模擬信號2023/2/4數(shù)量442個（波音767）包括全部警告、子系統(tǒng)狀態(tài)和維護(hù)數(shù)據(jù)的觸發(fā)和調(diào)用信號。EICAS輸入信號數(shù)字信號模擬信號開關(guān)信號EICAS接收的離散模擬信號2023/2/4EICAS計算機(jī)接收來自顯示選擇板的控制指令，計算機(jī)根據(jù)控制指令確定工作方式為顯示器選擇適當(dāng)?shù)娘@示格式。計算機(jī)有完善的自檢和監(jiān)控系統(tǒng)(BITE）飛行儀表板上的測試按鈕按壓后可人工起動測試。指出可更換的部件輸出檢查報告2、EICAS轉(zhuǎn)換組件2023/2/4兩臺計算機(jī)兩臺顯示器EICAS上轉(zhuǎn)換組件EICAS下轉(zhuǎn)換組件互相交叉連接計算機(jī)輸出的視頻激勵信號都送到兩個轉(zhuǎn)換組件，上轉(zhuǎn)換組件給上顯示器，下轉(zhuǎn)換組件為下顯示器提供視頻激勵信號。EICAS轉(zhuǎn)換組件2023/2/4EICAS與飛行數(shù)據(jù)記錄器之間，發(fā)送高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)給飛行數(shù)據(jù)記錄儀。安裝位置安裝在主設(shè)備中心的E8架上3、EICAS顯示選擇板2023/2/4在顯示選擇板上有如下功能鍵（電門）（1）發(fā)動機(jī)電門（7）最大指示復(fù)位按鈕（6）推力基準(zhǔn)調(diào)節(jié)按鈕（5）亮度調(diào)節(jié)器（4）計算機(jī)選擇電門（3）瞬時事件記錄鍵（2）狀態(tài)電門（1）按壓發(fā)動機(jī)電門將在下顯示器上顯示全部次要發(fā)動機(jī)參數(shù)，上顯示器顯示主要發(fā)動機(jī)參數(shù)。再按壓一次發(fā)動機(jī)電門，則清除下顯示器的次要發(fā)動機(jī)參數(shù)。（2）按壓狀態(tài)電門則在下顯示器顯示狀態(tài)方式頁面。頁面右半部的狀態(tài)信息可能不止一頁，每按壓一次，則順序向后顯示一頁，一旦所有信息顯示完畢，再按壓一次，則清除狀態(tài)頁面。如果在飛行中任一顯示器失效，狀態(tài)電門將不起任何控制作用。2023/2/4（3）瞬時事件記錄按鈕：同時記錄環(huán)控、電源/液壓、性能/APU格式參數(shù)的瞬時值，并將這些數(shù)據(jù)存儲在人工事件非易失存儲器中。（4）計算機(jī)選擇電門：當(dāng)旋到自動時，由左計算機(jī)驅(qū)動兩個顯示器工作，右計算機(jī)備用。一旦左計算機(jī)失效，右計算機(jī)自動替換。當(dāng)選擇在左位或右位時，由相應(yīng)的計算機(jī)驅(qū)動兩個顯示器進(jìn)行顯示。2023/2/4（5）亮度控制：當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動時，內(nèi)旋鈕增大上顯示器的亮度，外旋鈕增大下顯示器的亮度。內(nèi)、外旋鈕機(jī)械的嚙合在一起，所以，它們通常是同時轉(zhuǎn)動的，但也可改變兩個旋鈕的相對位移，以平衡兩個顯示器的相對亮度。（6）推力基準(zhǔn)調(diào)整旋鈕：人工選定兩臺發(fā)動機(jī)的EPR基準(zhǔn)讀數(shù)。外旋鈕是一個三位置電門，用于選擇左、右或雙發(fā)的推力基準(zhǔn)。內(nèi)旋鈕是一個每圈12擋的旋轉(zhuǎn)電門，并且可以推進(jìn)或拉出。當(dāng)推進(jìn)時，可從推力管理計算機(jī)獲得EPR的推力方式和基準(zhǔn)讀數(shù)。當(dāng)拉出時，可人工調(diào)節(jié)EPR的基準(zhǔn)讀數(shù)。2023/2/4（7）最大指示復(fù)位旋鈕：當(dāng)發(fā)動機(jī)的工作參數(shù)出現(xiàn)超限時，顯示器相應(yīng)的指示紅色，并在模擬指示器的數(shù)字方框下有小字碼顯示。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)恢復(fù)正常后，指針及方框內(nèi)的大字碼數(shù)字值的顏色也隨之變?yōu)檎Ｉ?，但小字碼仍不取消，此時按壓最大指示復(fù)位按鈕時，可清除小字碼。2023/2/44、清除和重現(xiàn)電門2023/2/4按清除電門按重現(xiàn)電門使正在顯示的B、C級信息消失將前一頁顯示的B、C級信息調(diào)出顯示。5、EICAS顯示器2023/2/4上顯示器下顯示器顯示發(fā)動機(jī)主要參數(shù)以及A、B、C三級警告信息。子系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)工作時呈黑色，不顯示任何內(nèi)容。工作不正?；蚪?jīng)選擇可以顯示。（三）系統(tǒng)的工作——EICAS顯示方式2023/2/4EICAS顯示方式工作方式狀態(tài)方式維護(hù)方式工作方式顯示2023/2/41、發(fā)動機(jī)的主要參數(shù)2、輔助參數(shù)燃油流量、壓力、溫度。3、機(jī)組警告信息在發(fā)動機(jī)正常工作時，上顯示器顯示發(fā)動機(jī)的主要參數(shù)，如發(fā)動機(jī)壓力比EPR，低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速N1和排氣溫度EGT；上顯示器左部頁面用于顯示飛行中的報警信息；下顯示器在正常飛行時為空白，以減輕飛行人員的負(fù)擔(dān)。需要時，只要駕駛員按壓顯示選擇板上的發(fā)動機(jī)或者狀態(tài)電門，則相應(yīng)出現(xiàn)發(fā)動機(jī)的次要參數(shù)或狀態(tài)顯示頁面。當(dāng)飛機(jī)停留在地面時，只要接通電源，發(fā)動機(jī)的主要和次要參數(shù)均自動的顯示在上、下顯示器上。2023/2/4當(dāng)發(fā)動機(jī)的主要或次要參數(shù)超限時，模擬指針和指示的實(shí)際數(shù)字顯示值都相應(yīng)的改變顏色，變?yōu)榕c警告級別相對應(yīng)的黃色或紅色。出于維護(hù)方面的考慮，累計超限時間和峰值都記錄在EICAS非