电子空速表制造技术

该项需要解决的关键技术问题是如何在亚音速以内和亚音速以外都能用其加热元件测量空气速度和飞机时速的相对速度。本电子空速表技术特征是１、各部分之间用激光沟通，可以消除各系之间相互干扰，又能在一定程度上防电子对抗。２、因无机械装置，所以可靠性好，精度高，可以记忆，并且自动指示飞机的速度，安全系数高，寿命长。３、抗振动，抗电磁，抗向心力强，不受方向制约。４、可以与飞机有关电子系统连接，有电子计算机通用并行接口。５、可以用语言报警（失速或超速），可以避免人体在应激状态下易发生注意力狭窄，使周边视觉下降的问题。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
该项所属军工航天领域。飞机已成为现代战争中一个重要的组成部分。飞机要想安全飞行必须掌握多种数据，而飞机的时速又是重要数据之一。但是，由于现代飞机空速表多采用机械式。其传感器是空速管，显示器为机械式，所以在工作一个时期后其零件因受飞机震动和气候的影响会逐渐损坏。降低精度，致使产生不良后果。空战在现代战争中已是凤毛麟角的。而飞机又是空战的重要组成部分。飞机应用到战场从二战到现在不过半个多世纪，可它以飞快的速度发展，发展为一大军种。我国制造的飞机大多数在七八十年代制造的，机上电子设备已远远落后于现代的高尖端科技。为此，我专利技术了电子空速表。促使我国飞机电子化、现代化，可与西方国家的先进飞机在电子方面与之媲美。使我国飞机在性能上，作战能力上及生存能力上都升到一个新的阶段。使我国的空战能力大大提高。让我们中华民族在中国共产党领导下，圪立于世界民族之林。使我国的四化建设顺利进行。电路原理本电路基本原理是，对一个加热元件保持温度的能量进行测量，这个保持温度的能量的大小与空气的流速加上本身速度成正比。减去空气本身流速时，就是其在空气中的速度。传感器电路，见附图说明图1。这是本电路的关键部分之一，它能对本设备所需的数据进行测量，以送至电子计算机进行分析。图1中，a为电流计，主要功能是探测加温电阻所需的电流。IC1为运算放大器，主要把线性霍尔效应传感器探测的信号进行放大，放大后的信号经IC2偏置网络送至IC3，IC3是光纤驱动电路，这个电路把放大器的送来的信号变为光纤信号，以送至计算机数收集系统，其作用是为了使各系统成隔离状态，不至互相干扰，又能在一定程度上防止电子对抗。图中a经IC3调制电路，调制后的信号经BG1，驱动激光二极菅，以发出调制后的光纤信号。图中b图和a图相同，故不在叙述。图2为铂电阻探测温度计。图中A1构成了HOWLAND电流泵。给传感器提供恒流偏置。电阻R2、R3、R4和R5构成电桥，通过A1使电桥平衡。平衡时A2的两个输入端电位相同。由于R6＝R7，所以A1从电桥两臂得到同量的电流。只要传感器成为R3/R4臂的任一负载，都会使电桥失去平衡。因此两个轴头接在传感器开路电压上，且不吸取电流。A3为放大器，把电桥输出的信号放大。这个电路输出的信号，送至光纤驱动电路，这个光纤电路原理与前边相同，这里不再叙述。图3为电子计算机系统。这个电路有中央处理器，RAM接口电路，系统控制器，时钟，显示驱动心片等组成，这个系统的作用是把收集来的信号，如工作温度和加温电阻所耗电流等，经模数转换后，送至微处理器，微处理器接到信号后经计算机分析，送至接口电路，通过接口电路控制半导体冷却器和加温器，同时又经传感器把这些器件所耗的电流反馈至微处理器，微处理器进行计算，最后显示其实际空速。由于本电路采用通用计算机集成电路，所以本硬件与其它计算机硬件原理相同。故这里对硬件不再叙述。只对其模数转换电路和软件原理做一介绍。数模转换电路，这个电路的功能是把多路模拟数据，变为并行数字数据，以供电子计算机使用。这个电路原理是由下面公式得出DOUT/28＝Vin/(VREF+-VREF-)式中DOUT是数字信号;VIN是模拟信号;VREF+是正基准电位;VREF-是负基准电位。程序流程图，见图4，把这个设计好的程序储存在ROM心片上，以用来支持硬件工作。①为开始;②输入a，a为温度测温传感器送来的信号，这个信号经模数转换后经接口片送至计算机数据总线;③图中5为基准温度为5度，如果温度没有变化，将重复上述工作，继续测试信号，如果a不为5度，则送下一单元;④如果a＞5则证明实际温度大于5度，送至⑤，如果不是则送至⑥;⑤为降温起动程序，当温度过高时程序起动，自动打开温度开关;⑥为升温电阻起动开关，当实测温度小于基准温度时，此程序起动，自动打开升温电阻起动开关;⑦为电流收集器，主要通过传感器探测b中半导体冷却器中所耗的电流，在通过数据收集系统，送至微机的数据总线;⑧和⑦的原理相同，只不过是收集⑦b的升温电阻为零的电阻;⑨这些数据信号都送至微处理器，在这里把这些信号加以分析和计算，最后算出实际空速;⑩为把测出的空速数值，通过显示语句把它显示出来;(11)为结束端。但它并不是真正结束，当施行完整一套程序时，又返回到开始端，从重新施行，直到飞机降落，才由于停止供电，而停止工作。外部接口电路见图5，图中aIC4光纤接收电路，它把光纤的调制信号解调进来，用以再现发射前的模拟信号，光敏菅把激光信号变为电信号，这个信号经IC4放大调解，最后馈至电子计算机的数据收集系统。图b与图a相同，只是它收集加温电阻电流。图c，IC6为接收温度传感器信号的光纤线路。这与上面相同。不在叙述其原理。所要指出的是这个信号不馈至电子计算机数据收集系统，而是经数模转换后只接收至电子计算机的接口电路，这样做的目的是减轻软件支持程度，精度又高，速度又很快。IC7作为放大之用，IC8为模数转换电路，IC9为扫描电路，它工作时钟很高，可以达到2MHz，所以比转换器的速度也是非常之快的，这个转换后的8位并行数字信号馈到电子计算机的I/O接口。图b，主要用来控制加热电阻和半导体冷却器，IC10为“或非门”驱动器，这个元件把微机送来的信号加以放大，再经三极菅驱动达林顿菅，达林顿管来驱动热电阻，图E与这个电路相同，只是驱动半导体冷却器。图中F为接口电路，主要是为了接收塔台的气象数据信息，IC10为解调器，它把塔台发来的音频迅号变为串行数据信号，在通过IC11把串行数字信号变为并行数字信号，以送入计算机。图6是为了能在地面塔台与飞机数据联系中断时，这个电路起动，用来探测风速。A1的输出的信号是经BG5放大的电流，它反馈回来驱动电桥电路，加上电源时，RA处于低电阻状态，BG5的发射极趋于完全导通。当电流流过RA时，RA的温度迅速上升，并使RA电阻增加，这一结果增大了A1的负输入电位，于是BG5的发射极电位下降，电路处于一个稳定的工作点。为了保持电桥平衡，A1起作用，使RA的电阻从而使RA的温度恒定不变。语言卡，本系之所以能达到说话的功能，主要是因为有了语言卡。本语言卡主要由数/模转换器，EPROM、地址计数器、时钟发生器、控制心片等组成，其受计算机控制，主要原理是计算机要发出语言，首先发出选择信号，是说HYPERVELOCITY(超速)。还说STALL(失速)。但无论说那一个，它们的前边都有一个前缀，即SPACESPEEDUNUSUAL(空速异常)，选择好后，计算机发出高电平驱动H1打开语言电路，这时地址计数器工作，来起动EPROM里的数字信号，数字信号经IC19进行数模转换，变换后经放大，最后到IC21音频功率放大，来发出音频信号。(图7)电路原理因为本电路十分复杂，所以所需电源也是非常精密的，下面分别介绍各部电路原理滤波电路，本电路的作用是把交变机送来的电源进行滤波，交流电经L201、L202、C201～C206滤波，滤波后的信号送至变压器。开关电路，滤波后的交流电送入变压器，经变压器变换后输出低压电。一路供集电极电路所用，一路供逆变所用。这个集成电路是专用的开关电源，稳压控制集成电路，它内部有振荡、参考逻辑反馈等电路。在驱动功率管，功率管驱动T2，T2的次极有一路送入T3以变出所需电源，在这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子空速表主要原理是对一根加热元件保持温度的能量进行测量，这个保持温度的能量的大小与空气的流速加上本身速度成正比，减去空气本身流速时，就是其在空气中的速度。下列公式表明：Ｖ↓［１］＋Ｖ↓［２］＝Ｖ↓［对］Ｖ↓［１］＝空气速度Ｖ↓ ［２］＝物体速度Ｖ↓［对］是空气速度与这个物体的相对速度，则推测求得：Ｖ↓［２］＝Ｖ↓［对］－Ｖ↓［１］Ｖ↓［２］就求得出来。该系统并采用语言卡，用语言报警。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔龙华，
申请(专利权)人：崔龙华，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]