本发明专利技术提供了一种基于无线供能的旋翼表面测压装置和方法，属于旋翼表面测压领域，包括：测压模块采集旋翼表面的压力信号；主控器将压力信号转换为射频信号；无线信号发射模块将射频信号发射出去；环形架架设在旋翼上方，多个无线信号接收模块和能量发射模块沿周向间隔设置在环形架底部；无线信号接收模块用于接收无线信号发射模块发射的射频信号，能量发射模块用于发射交流电磁波能量；能量接收模块接收交流电磁波能量；电源控制器将将能量接收模块接收到的交流电磁波能量转换为直流能量，为装置供能。该发明专利技术通过布置环形接收和发射天线覆盖旋翼上的传输天线，消除多普勒频移的影响从而可以得到较高的信号质量，实现高速、实时数据传输。时数据传输。时数据传输。
【技术实现步骤摘要】
一种基于无线供能的旋翼表面测压装置和方法
[0001]本专利技术属于旋翼表面测压
，具体涉及一种基于无线供能的旋翼表面测压装置和方法。
技术介绍
[0002]在旋翼设计定型中需要精确测量旋翼的表面压力分布，以便求取旋翼翼型所产生的升力，用来判断旋翼设计的合理性。
[0003]现如今旋翼测压主要的测压传感器为贴片式压力传感器和毛细管测压设备。贴片式传感器只需贴附在旋翼表面即可，毛细管测压设备如毛细管压力传感器，需要布置导压管。
[0004]在对压力数据进行传输时，主要采用的方式为数据下行方法，常用的数据下行方法有以下几种：
[0005](1)无线数据下行
[0006]无线数据下行即采用无线传输的方式实现旋翼表面压力传感器数据的实时传输，但是需要在旋翼内增加电池或通过集电环提供电源。同时由于旋翼处于高速旋转状态，且受限于旋翼内尺寸无法有效安装天线，造成下行数据信噪比低、容易出现传输错误且传输速度较低。
[0007](2)集电环数据下行
[0008]集电环数据下行的主要问题在于集电环的稳定性，如碳刷与集电环表面接触不良，集电环表面及碳刷组件过热等。其中，碳刷与集电环接触不良是导致集电环环火烧损事故的主要原因。碳刷与集电环接触不良引发局部打火，造成集电环温度升高，碳刷接触恶化，励磁电流在碳刷间分配不均，导致环火。碳刷与集电环表面接触不良通常难以发现，引起集电环环火事故经历时间相对较短，因此难于及时处理，这些问题会造成数据传输困难。
[0009](3)存储数据下行<br/>[0010]存储数据下行，主要指的是在测试过程中由旋翼中的数据存储器先行记录存储数据，待测试完成后将旋翼内的数据存储器取出再将数据传输到电脑上进行处理，数据实时性差，无法动态检测数据并在实验中实时调整。
[0011]在表面压力测量中，通过采用的供电方法有以下两种：
[0012](1)集电环供电
[0013]集电环供电的主要问题在于集电环的稳定性。碳刷与集电环表面接触不良，集电环表面及碳刷组件过热等。其中，碳刷与集电环接触不良是导致集电环环火烧损事故的主要原因。碳刷与集电环接触不良引发局部打火，造成集电环温度升高，碳刷接触恶化，励磁电流在碳刷间分配不均，导致环火。碳刷与集电环表面接触不良通常难以发现，引起集电环环火事故经历时间相对较短，因此难于及时处理。，这些问题会造成电力传输不稳定。
[0014](2)电池供电
[0015]电池供电的主要问题是占用旋翼的内部空间，在旋翼内建电池空间会造成旋翼的
质量分布改变会影响实验中旋翼旋转的气动表现。
技术实现思路
[0016]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种基于无线供能的旋翼表面测压装置和方法。
[0017]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0018]一种基于无线供能的旋翼表面测压转置，包括：
[0019]测压模块，用于采集旋翼表面的压力信号；
[0020]主控器，用于接收所述压力信号，并将压力信号转换为射频信号；
[0021]无线信号发射模块，用于将所述射频信号发射出去；
[0022]环形架，架设在旋翼上方且覆盖所有旋翼，所述环形架的中心与旋翼旋转中心重合；
[0023]多个无线信号接收模块和能量发射模块，沿周向间隔设置在所述环形架底部；所述无线信号接收模块用于接收所述无线信号发射模块发射的射频信号，所述能量发射模块用于发射交流电磁波能量；
[0024]能量接收模块，用于接收所述交流电磁波能量；
[0025]电源控制器，用于将将所述能量接收模块接收到的交流电磁波能量转换为直流能量，并将所述直流能量供给所述测压模块和主控器。
[0026]优选地，所述测压模块包括多个贴片式压力传感器，每个旋翼表面均设置有多个测压点，每个所述测压点上设置一个所述贴片式压力传感器。
[0027]优选地，所述主控器包括：
[0028]数据处理模块，用于接收所述压力信号，将压力信号转换数字信号；
[0029]数据调制模块，用于将所述数字信号转换为射频信号；
[0030]信号放大模块，用于对所述射频信号进行功率放大。
[0031]优选地，所述数据调制模块用于将所述数字信号调制成2.4GHz射频信号。
[0032]优选地，所述无线信号发射模块为2.4GHz信号发射天线，所述无线信号接收模块为2.4GHz信号接收天线，多个所述2.4GHz信号接收天线呈环状布置在所述环形架底部。
[0033]优选地，所述无线信号接收模块接收功率放大后的2.4GHz射频信号，并将2.4GHz射频信号输入数据处理器进行处理，处理后的数据通过显示设备显示输出。
[0034]优选地，所述能量接收模块为5.8GHz微波接收天线，所述能量发射模块为5.8GHz微波接收天线，多个所述5.8GHz微波发射天线呈环状布置在所述环形架底部，构成5.8GHz电磁换能阵列，所述5.8GHz电磁换能阵列用于接收5.8GHz交流电磁波能量。
[0035]优选地，所述电源控制器包括：
[0036]滤波模块，用于滤除所述能量接收模块接收的5.8GHz交流电磁波能量以外的电磁波频率；
[0037]整流模块，用于将滤波后的5.8GHz交流电磁波能量转化为直流能量，并将所述直流能量供给所述测压模块和主控器。
[0038]优选地，还包括5.8GHz微波能量发射器和功率分配器，所述5.8GHz微波能量发射器用于产生并输出5.8GHz交流电磁波能量；所述功率分配器将5.8GHz交流电磁波能量平均
分配给多个5.8GHz微波发射天线，实现微波能量的环形覆盖。
[0039]本专利技术的另一目的在于提供一种基于无线供能的旋翼表面测压方法，包括测压流程和供能流程；
[0040]所述测压流程包括以下步骤：
[0041]采集旋翼表面压力信号；
[0042]将所述压力信号转换为数字信号；
[0043]对所述数字信号进行数据调制转换为射频信号；
[0044]将所述射频信号进行功率放大后发射出去；
[0045]所述供能流程包括以下步骤：
[0046]接收交流电磁波能量；
[0047]对所述交流电磁波能量进行滤波和整流处理得到直流能量，为所述测压流程供能。
[0048]本专利技术提供的基于无线供能的旋翼表面测压装置和方法具有以下有益效果：
[0049](1)通过在旋翼上方设置环形架，并将多个无线信号接收模块和能量发射模块沿周向间隔设置在环形架底部，环形架覆盖机体的所有旋翼，使得无线信号接收模块和能量发射模块覆盖旋翼上的无线信号发射模块和能量接收模块，消除多普勒频移的影响从而可以得到较高质量的信号、实现高速数据传输。
[0050](2)本专利技术通过无线信号发射模块和无线信号接收模块形成无线信道，实现压力数据的实时传输。
[0051](3)本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于无线供能的旋翼表面测压装置，其特征在于，包括：测压模块，用于采集旋翼(3)表面的压力信号；主控器，用于接收所述压力信号，并将压力信号转换为射频信号；无线信号发射模块，用于将所述射频信号发射出去；环形架(1)，架设在旋翼(3)上方且覆盖所有旋翼(3)，所述环形架(1)的中心与旋翼(3)旋转中心重合；多个无线信号接收模块和能量发射模块，沿周向间隔设置在所述环形架(1)底部；所述无线信号接收模块用于接收所述无线信号发射模块发射的射频信号，所述能量发射模块用于发射交流电磁波能量；能量接收模块，用于接收所述交流电磁波能量；电源控制器，用于将将所述能量接收模块接收到的交流电磁波能量转换为直流能量，并将所述直流能量供给所述测压模块和主控器。2.根据权利要求1所述的基于无线供能的旋翼表面测压装置，其特征在于，所述测压模块包括多个贴片式压力传感器，每个旋翼(3)表面均设置有多个测压点，每个所述测压点上设置一个所述贴片式压力传感器。3.根据权利要求1所述的基于无线供能的旋翼表面测压装置，其特征在于，所述主控器包括：数据处理模块，用于接收所述压力信号，将压力信号转换数字信号；数据调制模块，用于将所述数字信号转换为射频信号；信号放大模块，用于对所述射频信号进行功率放大。4.根据权利要求3所述的基于无线供能的旋翼表面测压装置，其特征在于，所述数据调制模块用于将所述数字信号调制成2.4GHz射频信号。5.根据权利要求4所述的基于无线供能的旋翼表面测压装置，其特征在于，所述无线信号发射模块为2.4GHz信号发射天线，所述无线信号接收模块为2.4GHz信号接收天线，多个所述2.4GHz信号接收天线呈环状布置在所述环形架(1)底部。6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈会强，王培君，
申请(专利权)人：陈会强，
类型：发明
国别省市：
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