飞机机轮数据采集装置及测速方法制造方法及图纸

技术编号:15798783 阅读:42 留言:0更新日期:2017-07-11 13:01
本发明专利技术涉及机轮速度数据采集装置及计算方法,其特征在于:述采集装置通过圆形金属壳体、霍尔测速组件、电源及计算处理组件与永磁环来实现,其中霍尔测速组件由4个以上同规格的霍尔传感器组成;所述采集装置固定在机轮轮轴上,不随飞机机轮转动;与霍尔测速组件配合测速的永磁环安装在机轮刹车装置轮毂上,当机轮转动时,永磁环随之转动,转动速度与飞机机轮角速度保持一致;机轮信号采集装置与永磁环在飞机机轮刹车装置上平行、同轴安装,但不做接触,间距为10mm。当飞机机轮转动时,霍尔传感器相对于飞机处于静止状态,永磁环则随刹车装置转动,静止的霍尔传感器即可感应到磁环转动时磁场的变化。

Aircraft wheel data collecting device and speed measuring method

The present invention relates to the wheel speed data acquisition device and method, which is characterized in that the sampling device is realized by a circular metal shell, Holzer velocity components, power calculation and processing components and a permanent magnetic ring which Holzer velocity component is composed of more than 4 Holzer with the specifications of the sensor; the acquisition device is fixed on the machine the wheel axle, with aircraft wheel rotation; with Holzer velocity components installed on the speed of the permanent magnetic ring wheel and brake wheel, when the wheel rotates, the permanent magnetic ring rotates, the rotation speed and the angular speed of aircraft wheel holding; wheel signal acquisition device with permanent magnet ring in aircraft wheel brake parallel and coaxial installation device, but do not contact, distance is 10mm. When the aircraft wheel rotates, the Holzer sensor is in the stationary state relative to the aircraft, and the permanent magnetic ring rotates with the brake device. The stationary Holzer sensor can induce the change of the magnetic field when the magnetic ring rotates.

【技术实现步骤摘要】
飞机机轮数据采集装置及测速方法
飞机机轮数据采集装置是安装在飞机机轮与起落架轴上,用来采集飞机机轮速度数据的一种装置。
技术介绍
目前飞机机轮刹车领域,机轮速度测速方式均采用励磁式机轮速度传感器,传感器安装在起落架轮轴处,转子跟随机轮转动,定子线圈输出频率与机轮速度呈正比例类似正弦波的模拟信号,通过电缆由刹车控制单元采集。因励磁式机轮速度传感器为机电转换元件,输出的类似正弦波频率与幅值并不稳定,另因刹车控制单元与速度传感器距离较远,信号传输导线较长,导致正弦波信号容易受到电磁干扰。
技术实现思路
专利技术目的为解决现有机轮速度传感器技术中存在的问题,本专利技术提出了一种基于霍尔元件的机轮速度数据采集装置。技术方案内容飞机机轮数据采集装置主要由圆形金属壳体、霍尔测速组件、永磁环、电源及计算处理组件组成。其中霍尔测速组件、电源及计算处理组件放置在圆形金属结构的壳体中,圆形金属结构壳体安装固定于起落架轮轴,永磁环固定于机轮轮毂上,与圆形金属壳体平行。霍尔测速组件由第一霍尔单元、第二霍尔单元、第三霍尔单元与第四霍尔单元组成,第一霍尔单元由第一至第十八霍尔传感器组成,第二霍尔单元由第十九至第三十六霍尔传感器组成,第三霍尔单元由第三十七至第五十四霍尔传感器组成,第四霍尔单元由第五十五至第七十二霍尔传感器组成。霍尔测速组件为圆环形状,七十二个霍尔传感器在组件圆周外侧以圆形均匀分布,相邻两个霍尔传感器相隔角度为五度。电源及计算处理组件由电源单元、CPU单元、422总线单元、第一隔离处理单元、第二隔离处理单元、第三隔离处理单元与第四隔离处理单元组成。电源单元的输入与飞机28V电源连接,电源单元的输出与CPU单元、第一隔离处理单元、第二隔离处理单元、第三隔离处理单元、第四隔离处理单元的电源输入连接。第一隔离处理单元的输入与第一霍尔单元输出连接、第二隔离处理单元的输入与第二霍尔单元输出连接、第三隔离处理单元的输入与第三霍尔单元输出连接、第四隔离处理单元的输入与第四霍尔单元输出连接,第一隔离处理单元的输出与CPU单元的第一I/O组连接、第二隔离处理单元的输出与CPU单元的第二I/O组连接、第三隔离处理单元的输出与CPU单元的第三I/O组连接、第四隔离处理单元的输出与CPU单元的第四I/O组连接,CPU单元的输出与422总线单元输入连接,422总线单元输出与飞机防滑刹车控制单元连接。永磁环由圆环形金属框架,第一1/4圆环永磁体、第二1/4圆环永磁体、第三1/4圆环永磁体与第四1/4圆环永磁体组成。第一至第四圆环永磁体均布在金属圆环上,并间隔10mm。采集装置的圆形金属壳体安装固定在起落架轮轴,不随机轮转动。永磁环安装于机轮轮毂上与机轮一起转动。圆形金属壳体与永磁环在飞机机轮上平行、同轴安装,但不做接触,间距为10mm。当飞机机轮转动时,霍尔传感器相对于飞机处于静止状态,永磁环则随刹车装置转动,静止的霍尔传感器即可感应到磁环转动时磁场的变化。永磁环形状为带有缺口的同心圆,共有四个缺口,形状相同,且在圆环上均匀分布。永磁环转动时,因为缺口的存在,磁环四周产生了规律变化的磁场。当一个缺口转动经过一个霍尔传感器,则该传感器产生一个方波,先出现下降沿后出现上升沿,当机轮转动一圈,每一个霍尔传感器均可产生4个方波。机轮速度计算方法如下:第一步:永磁环具有4个10mm缺口,因此永磁环转动一个圆周使每一个霍尔传感器均可产生4个方波,将霍尔传感器的输出至CPU的I/O口,I/O口采集到霍尔传感器第一个上升沿开始计时,到采集到第二个上升沿为止,计时t1,从第二个上升沿到采集到第三个上升沿计时t2,从第三个上升沿到采集到第四个上升沿计时t3,从第四个上升沿到采集到第五个上升沿计时t4,永磁环转动一个圆周的时间为t0=t1+t2+t3+t4。第二步:永磁环转动一个圆周的角度为2π,转动时间为t0,可以得出永磁环转动角速度ω0=2π/t0,因永磁环与机轮为同速转动,永磁环转速ω0与飞机机轮转速ω1相等,ω0=ω1。第三步:飞机机轮滚动半径为r1,根据V=ω*r,可得出飞机机轮瞬时线速度V1=ω1*r1。第四步:因本机轮速度采集装置具有72个霍尔传感器,根据以上计算方法,可得到72个飞机机轮线速度V1,V1......V72,72个速度值去掉10最大值与10个最小值,其余52个速度值进行平均,得到最终飞机机轮线速度V,即此时飞机地面滑行速度。专利技术的优点解决了传统励磁机轮速度传感器与刹车控制单元距离过远,信号传输抗干扰能力差、低速波形失真、精度低的问题。附图说明图1:霍尔测速组件示意图(标注单位:mm);图2:永磁环结构示意图(标注单位:mm);图3:机轮数据采集装置连接示意图;具体实施方式本实施例用于某型飞机机轮速度采集装置。实施例:飞机机轮数据采集装置主要由圆形金属壳体、霍尔测速组件、永磁环、电源及计算处理组件组成。其中霍尔测速组件、电源及计算处理组件放置在圆形金属结构的壳体中,圆形金属结构壳体安装固定于起落架轮轴,永磁环固定于机轮轮毂上,与圆形金属壳体平行。霍尔测速组件由第一霍尔单元、第二霍尔单元、第三霍尔单元与第四霍尔单元组成,第一霍尔单元由第一至第十八霍尔传感器组成,第二霍尔单元由第十九至第三十六霍尔传感器组成,第三霍尔单元由第三十七至第五十四霍尔传感器组成,第四霍尔单元由第五十五至第七十二霍尔传感器组成。霍尔测速组件为圆环形状,七十二个霍尔传感器在组件圆周外侧以圆形均匀分布,相邻两个霍尔传感器相隔角度为五度,具体见图1。电源及计算处理组件由电源单元、CPU单元、422总线单元、第一隔离处理单元、第二隔离处理单元、第三隔离处理单元与第四隔离处理单元组成。电源单元的输入与飞机28V电源连接,电源单元的输出与CPU单元、第一隔离处理单元、第二隔离处理单元、第三隔离处理单元、第四隔离处理单元的电源输入连接。第一隔离处理单元的输入与第一霍尔单元输出连接、第二隔离处理单元的输入与第二霍尔单元输出连接、第三隔离处理单元的输入与第三霍尔单元输出连接、第四隔离处理单元的输入与第四霍尔单元输出连接,第一隔离处理单元的输出与CPU单元的第一I/O组连接、第二隔离处理单元的输出与CPU单元的第二I/O组连接、第三隔离处理单元的输出与CPU单元的第三I/O组连接、第四隔离处理单元的输出与CPU单元的第四I/O组连接,CPU单元的输出与422总线单元输入连接,422总线单元输出与飞机防滑刹车控制单元连接,具体见3。永磁环由圆环形金属框架,第一1/4圆环永磁体、第二1/4圆环永磁体、第三1/4圆环永磁体与第四1/4圆环永磁体组成。第一至第四圆环永磁体均布在金属圆环上,并间隔10mm,具体见图2。采集装置的圆形金属壳体安装固定在起落架轮轴,不随机轮转动。永磁环安装于机轮轮毂上与机轮一起转动。圆形金属壳体与永磁环在飞机机轮上平行、同轴安装,但不做接触,间距为10mm。当飞机机轮转动时,霍尔传感器相对于飞机处于静止状态,永磁环则随刹车装置转动,静止的霍尔传感器即可感应到磁环转动时磁场的变化。永磁环形状为带有缺口的同心圆,共有四个缺口,形状相同,且在圆环上均匀分布。永磁环转动时,因为缺口的存在,磁环四周产生了规律变化的磁场。当一个缺口转动经过一个霍尔传感器,则该传感器产生一个方波本文档来自技高网...
飞机机轮数据采集装置及测速方法

【技术保护点】
飞机机轮速度采集装置,其特征在于,所述采集装置通过圆形金属壳体、霍尔测速组件、电源及计算处理组件与永磁环来实现,所述采集装置固定在机轮轮轴上,不随飞机机轮转动;霍尔测速组件由4个以上同规格的霍尔传感器组成;与霍尔测速组件配合测速的永磁环安装在机轮刹车装置轮毂上,当机轮转动时,永磁环随之转动,转动速度与飞机机轮角速度保持一致;机轮信号采集装置与永磁环在飞机机轮刹车装置上平行、同轴安装,但不做接触,两者间距为10mm;当飞机机轮转动时,霍尔传感器相对于飞机处于静止状态,永磁环则随刹车装置转动,静止的霍尔传感器感应到永磁环转动时磁场的变化,并把数据传输给。

【技术特征摘要】
1.飞机机轮速度采集装置,其特征在于,所述采集装置通过圆形金属壳体、霍尔测速组件、电源及计算处理组件与永磁环来实现,所述采集装置固定在机轮轮轴上,不随飞机机轮转动;霍尔测速组件由4个以上同规格的霍尔传感器组成;与霍尔测速组件配合测速的永磁环安装在机轮刹车装置轮毂上,当机轮转动时,永磁环随之转动,转动速度与飞机机轮角速度保持一致;机轮信号采集装置与永磁环在飞机机轮刹车装置上平行、同轴安装,但不做接触,两者间距为10mm;当飞机机轮转动时,霍尔传感器相对于飞机处于静止状态,永磁环则随刹车装置转动,静止的霍尔传感器感应到永磁环转动时磁场的变化,并把数据传输给。2.如权利要求1所述的飞机机轮速度采集装置,其特征在于,永磁环形状为带有缺口的同心圆,共有四个缺口,缺口宽度10mm,形状相同,且在圆环上均匀分布;永磁环转动时,因为缺口的存在,磁环四周产生了规律变化的磁场。3.如权利要求1或2所述的飞机机轮速度采集装置,其特征在于,永磁环与霍尔传感器所在印制板呈平行、同轴安装,但不做接触,间距10mm;当飞机机轮转动时,霍尔传感器相对于飞机处于静止状态,永磁环则随刹车装置转动,静止的霍尔传感器即可感应到磁环转动时磁场的变化。4.如权利要求1所述的飞机机轮速度采集装置,其特征在于,所述的霍尔...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨金日王学锋冯潇
申请(专利权)人:西安航空制动科技有限公司
类型:发明
国别省市:陕西,61

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