某电传飞控系统角位移传感器设计内容优化.pdf

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1、某电传飞控系统角位移传感器设计优化某电传飞控系统角位移传感器设计优化张西涛海装西安局西西安，陕摘要：随着飞机上机械传动系统越来越多地被电控系统所取代，旋转可变差动变压器式角位移传感器在飞机系统中的应用也越来越广泛。针对某电传飞行控制系统飞控计算机无法采集旋转可变差动变压器式角位移传感器信号的现象从旋转可变差动变压器式角位移传感器的内部结构及工作原理分析了问题所在，并对旋转可变差动变压器式角位移传感器本身电气部分进行了设计优化满足了某电传飞控系统对旋转可变差动变压器式角位移传感器电气信号特性的要求。关键词：旋转可变差动变压器角位移传感器；设计优化

2、线制线制中图分类号文献标识码文章编号：’：：能够测量角位移的传感器有感应同步器、光栅、磁丨栅、激光传感器以及旋转可变差动变压器式角位移传感器（等。由定子组件和转子组件组成。定子组件包⑴一其中一，是在工业中应用最多的种。与其他括定子铁芯和绕组两部分。定子铁芯般由导磁性能传感器相比，采用非接触结构，具有无触点、无良好的软磁材料冲片叠成其圆周上均匀分布个凸噪声一、高灵敏度、高重复性、高可靠性、无限分辨率、理极《为正整数。凸次线圈和）极上错位嵌有个论无限寿命一、高频响应性好的特点。由于其环境个二次线圈且相邻的次或二次线圈的线圈绕线适用性强在航空电控领域

3、应用的范围越来越方叫向相反。目前应用最多的为极、极、极广泛且功能越来越强大诸如发动机进油活门位置、及极随着极数增多，其线性角度范围减小。飞机舵面位移、控制杆指令、电磁阀开度等。各系统常用为极（其理论最大线性角基于某电传飞控系统飞控计算机无法采集某。度范可达到±。传感器信号的现象，从传感器内部结构出发分极原理如图】。、图所示在个凸极上’’达析了问题所在提出了设计优化方案到了系统对传一分纖绕只次线圈（匝数分别为、、、感器输出特性的要求。，将它们串联后构成次識圈，当供以交流励磁收稿电压时’定子各凸极上产生的磁通分别为少為、日期少、少，其瞬时方向如作者

4、简介—男陕西西安人本科高级工程图中箭头所不。由于铁芯中：张西涛（，，师主要从事飞机研制工作。存在变化的磁场，在只二次线圈（匝数分别为、..10《测控技术》年第卷第期、、中将产生感应电动势二次线圈的接法动势也相等即应保证、同相并与、反相。这样，输出电压‘、嫩⑷为可以求出磁通为二—丨少少位在空载状态下，可以求得各二次线圈的感应电动，、…丨丨響式中，为励磁电源频率。只极上二次线醒数相等，即‘将式（式⑵代人式⑴可得隱结构額十°—式中义为的灵敏度单位为，其表达式为某与飞控计算机交联故障分析一现象描述在某电传飞控系统设计过程中，对系统内所有、要求如下：①具

5、备两个独立的输出绕组绕组输出特性为一次函数曲线；②两个输出绕组差分连接后形成差动输出电压，设为定子极掌与转子极端面之间的气隙厚度；他由你估估丁工办几为赶鮮塊子丽盖賴积「針半径为转子转角，单位为为定子铁芯的有效上述思想也就是要求采用线制设绝产七计；同时要求系统飞控计算机按照上述思路设计采集作为测量信号、恒定的和值电压作为①定子及转子结构几何状态对称、绕组匣数传感器测量号。在设计中’隐有为基础’通过②定子及转子铁芯難工作位于铁芯磁化銭在其二次两线圈连接点引出中线而构成了输出线的的线性段材料的初始导磁率很高；二③忽略铁芯麵、负細大小和麵、融抗和而非差

6、动，电压和值变动而非恒定。因而导致飞控计—。则磁細磁阻完全为气隙麵为结构及原理分析。「……经对该内部结构分析发现，其原型传感器在设计时将典型极采用线圈形式的方案在应用时由于只极上一次线圈的匝数均相等，即进行了工程化处理，定子个磁极上并不是每个磁极一一，流过的电流相等，均为所以磁上绕制个线圈而是个极共用个线圈即励磁绕某电传飞控系统角位移传感器设计优化组为个线圈、输出绕组也为个线圈，励磁线圏与输±出绕组线圈交叉分布如图所示。在这种结构下，每只二次线圈包含了相邻个磁°极其等效磁路图如图所示。—一由于只次线圈的匝数相等，流过的电流相等均为磁动势也相等即

7、、由式《（可知随着测量角的增大、减小，同时，由于几何结构的对称性、增大只二次线圈的电压和值份为恒值。结，因此合式（，现对传感器按照图方式进行优化设计，所设计的传感器原理如图所示。零位所以，这种方式虽然能实现对角度的测量但不能。实现某电传飞控系统输出双线圈和值恒定的要二副边进、图优化后的结构简图广图某型内部结构图优化后的原理从上面的分析及式可知，在定子转子娜舰盼随’麵专腿娠髓赚可通过更改一次线圈匝数或二次线圈匝数乂来实、图等效麵测试验证经对各磁极线圈的重新绕制与配对，最终形成了上文所描述的具有组输出独立的线圈组的方案，并为了得到满足某电传飞控系统

8、所要求的传感器特首先制造了原理试验件并在试验室进行了验证测试，性现对极传统的各二次线圈输出电压进行测试数据如表所示其中为副边与间电分析将式，为副边与间