在广泛的应用中,力传感器可以取代更传统的系统,例如在从液压驱动到电动驱动的过渡中,压力传感器被力传感器取代。bob官方app下载在某些情况下,力传感可以在故障开始发生时发出信号,从而支持飞机内的安全系统,我们将以A350为例进行更深入的研究。扭矩传感也将作为拉力或压缩力传感的一种新的替代方案进行探索,例如在空间有限的应用中安装力传感器。bob官方app下载
电动制动执行机构
传统上,液压执行机构已用于飞机制动系统,但从液压执行机构到电动执行机构的转换需要一个力传感器来代替压力传感器。bob官方app下载在液压驱动的情况下,如果知道压力和气缸尺寸,就可以计算出力。然而,在电动执行器的情况下,力传感器必须安装在负载路径或可以与执行器发生反应的地方,以便提供所施加的力的反馈bob官方app下载。例如,这种反馈在电动制动的情况下尤其重要,因为它将检测任何可能导致制动释放后德雷克阻力的剩余力。在这种情况下,传感器通常是一个浅圆盘形状,载荷施加在同bob官方app下载心或同轴环上,当力通过该部分时,这些环将根据应力发生反应。电子元件被包含在离中心最近的无张力区域,但中心本身仍然是空心的,以允许可能需要通过的轴承凸台。就传感器的形式而言,还有其他的选择,例如,它可以在杆或销中,甚至作为结构或外壳的一部分,执行器安装在其中bob官方app下载。
这种飞机制动的应用是非常具有挑战性的。在整个飞行过程中,起落架被隐藏在飞机下面,因此导致飞机的温度下降到一个非常低的水平,然后在着陆前不久,它被降低到温暖潮湿的气流中。这将导致显著的热冲击,在此期间传感器必须保持在其空载误差带。bob官方app下载一旦飞机着陆,当飞机静止时,刹车温度可以上升到125摄氏度,热量可以通过刹车组件到达传感器。bob官方app下载
这是液压驱动被电动驱动取代的典型情况,传感器测量的力与执行器的输出直接一致,或测量执行器与结构或壳体之间的反作用力。bob官方app下载不管传感器的形状和形式如何变化,总体概念仍然是向致动器控制系统提供力反馈。bob官方app下载
A350水平稳定器
空客A350的水平稳定器在次要载荷路径上包括一个健康和使用监测系统。次要载荷路径安装在承载主要飞行载荷的主载荷路径内,次要载荷路径使用四个载荷销连接到执行器上,以这种方式安装,当主要载荷路径发生故障时,载荷将以可检测的方式转移到次要载荷路径,然后触发检查和纠正,从而确保飞行的持续安全。传统上,这是一个只能在主要检查中检查的区域,这意味着次要载荷路径必须非常坚固,能够运行数千个飞行周期,这导致在飞机的生命周期中必须承载很多重量。力传感器的目的是检测力何时开始从主要载荷路bob官方app下载径转移到次要载荷路径,这使得次要结构的重量随着它必须承受的飞行周期的数量而减少,因为一旦检测到任何故障迹象,就会立即发送信息。
执行器内的四个负载引脚,这也是一个电动执行器,由两个长和两个短引脚组成,带有电流回路输出的集成电子器件,这往往更典型地用于加压区以外的区域和飞行关键应用。在二次负载路径检测的情况下,控制系统的响应将是锁定执行器,因此该应用程序具有设计保证级别“a”(DAL-A)的危险状态。需要注意的一些特殊条件是,首先,工作载荷和极限载荷之间的比率非常高(乘以12),并且在极限载荷下不允许永久变形,因为如果发生任何变形,就不可能将组件从飞机中取出。传感的主要好处是次要负载路径可以更轻,这在飞机的整个生命周期内都有回报。
导频输入力传感
控制棒传感对于HITEC来说是一个特别重要的领域,因为我们在这个领域做了很多工作。对于飞行控制,飞行员输入的力必须被感知,然后反馈必须提供给各种系统,如飞行控制计算机或飞行数据记录器。bob官方app下载传感器可以内置在控制棒中,或者有一个集成的杆端轴承,以保持尽可能短的长度;这些通常由飞行控制计算机或飞机总线供电,并提供一系列输入电压和输出信号电压的选项。这些通常被评估为设计保证级别“B”(DAL-B),因为在这些控制系统中有多个传感器和控制器,包括次要负载路径,因为主路径中的任何组件分离都可能导致控制失控,因此需要次要负载路径。bob官方app下载
扭矩传感
在飞行应用中使用扭矩传感器是相对较新的,当空间稀缺时,例如在改装应用中,它可能具有优势。该应用基本上是旋转力的测定,通常由旋转执行机构产生,如电机或齿轮箱,并在输出轴上测量。
扭矩传感器有许多不同的配置,包括反作用力扭矩的测量,但通常情况下,传感器需要确定扭矩臂产生的力,扭矩臂bob官方app下载是控制系统连杆的一部分,并在窄弧内平移。这使得扭矩传感器简单并降低了成本(旋转扭矩传bob官方app下载感器可能复杂且昂贵)。
驾驶杆力感应
在航空航天传感器解决方案中,飞行员杆的力传感是一个非常重要的领域,通常涉及多轴力测量。bob官方app下载新一代的控制杆是主动的,这意味着它们会对施加的力做出响应,该响应由控制面下的驱动器产生,因此能够具有可变的模拟惯性。
驾驶杆的力传感通常是双轴(俯仰和横滚),但也可以是三轴(俯仰、横滚和偏航)。为了实现足够的冗余,在每个轴上通常有四个电独立的测量通道。它们还必须装进一个非常小的包里,里面有一个中空的核心,以便握把的电线通过,握把包括必要的开关和控制。
力传感的设计保证级别为“B”级(DAL-B),因为主动杆在没有力反馈的情况下仍然可以在被动模式下工作,但作为飞行关键应用,单杆应用在结构方面需要达到DAL-A。