Page 159 - 航空电子传感器技术的研究与应用

Research and Application of Avionics Sensor Technology
航空电子传感器技术的研究与应用

空工业集团公司北京长城计量测试技术所一直从事长、热、力、惯性、电等专业
校准技术研究及校准装置研制，并且建成拥有振动、高低温、低气压、冲击、盐
雾、淋雨等环境试验模拟设备的环境检测实验室，计量所充分发挥自身优势，已

经在加速度、流量、压力、力值、电量等参数上实现了温度、湿度、振动环境条
件下的计量校准与检测能力。
2. 采用理论分析与模拟试验相结合的方法
通常的传感器性能测试是把传感器当作一个黑匣子，通过给定不同输入量，

测试其输出量，经过数据分析得到传感器输入输出关系。这种方法能直观地测试
出不同环境应力下传感器的性能变化，但是对于有些航空传感器，由于受到技术
条件等多方面因素限制，还没有实现自主研制，对于传感器的研究仍然停留在初
级阶段，对传感器的结构、工作原理缺少深入的理论分析，对传感器在实际工作

环境下测量性能的影响程度及影响机理也缺乏数据支持和系统研究。因此，需要
从分析传感器的结构及工作机理出发，将复杂的传感器结构进行简化，利用有限
元分析方法等数值分析方法对传感器或其主要元件进行建模仿真，通过对模型施
加不同环境应力，从理论上分析传感器测量性能的变化规律及变化原因。一方面，

利用仿真软件可以在不破坏传感器的情况下实现对各种环境应力（包括极限环境）
的模拟，通过理论分析排除非影响因素，甄选出对传感器性能产生影响的环境应
力，找到某一类传感器的本质特征和规律，节约研究成本。另一方面，真实环境
的模拟试验结果可以对仿真模型进行修正，优化模型结构，验证并完善理论分析

结果。采用理论分析与模拟试验相结合的方法可以达到理论与试验相互支撑、相
互补充的效果。
3. 建立航空传感器数据库
将航空传感器按照发动机、机载系统、地面及空中试验等不同用途进行分类

梳理，掌握不同部位传感器的性能指标要求及使用环境条件。当积累大量的传感
器理论研究经验和试验数据后，在对某一类传感器进行综合性能评价时，可以将
相似结构或相同工作原理的其他传感器的研究结果作为参考依据，对传感器敏感
环境应力的快速识别和其性能受环境影响趋势的预判提供有力支撑，大大缩短分

析时间，节约人力物力成本，为航空传感器数据库的建立提供依据，并为飞机设
计人员在进行传感器选型、设计、验收和使用时提供技术支持。
随着航空装备制造业的不断升级，对航空传感器的需求也大幅度增加，大

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