空速測量主要傳感器選擇

1、一：對上周的部分錯誤進(jìn)行改正；一：對上周的部分錯誤進(jìn)行改正；二：簡單設(shè)計(jì)方案的確定；二：簡單設(shè)計(jì)方案的確定；錯誤改正：錯誤改正：1：上周的PPT演示文稿中提到空速管原理的動壓直接測量，但經(jīng)過對多方資料的查詢可知直接測量的是靜壓與總壓。2：右圖中中間開孔為總壓孔，兩邊開孔為靜壓孔。通過公式：總壓=靜壓+動壓，可計(jì)算出動壓值右圖中公式可得：計(jì)算出動壓靜壓之差及大氣密度便可計(jì)算出速度。傳感器的選擇：傳感器的選擇：差壓傳感器：差壓傳感器： 差壓傳感器DPS（Differential Pressure Sensor）是一種用來測量兩個壓力之間差值的傳感器，通常用于測量某一設(shè)備或部件前后兩端的壓差。原理：

2、原理：傳感器通過一定的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或按規(guī)定安裝，把壓力前后的相差的變化轉(zhuǎn)化成傳感器內(nèi)置的壓敏元件的變化，再把由壓敏元件形變產(chǎn)生的微弱信號進(jìn)行處理調(diào)制再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換和芯片處理，輸出模擬信號或數(shù)字信號。前面提到的原理中只需計(jì)算出動壓、靜壓之差，大氣密度便能計(jì)算出速度大小。所以可以采用差壓傳感器或氣壓傳感器、溫濕度傳感器氣壓傳感器：氣壓傳感器： 氣壓傳感器用于測量氣體的絕對壓強(qiáng)。主要適用于與氣體壓強(qiáng)相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)，如氣體定律等，也可以在生物和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測量干燥、無腐蝕性的氣體壓強(qiáng)。原理：原理： 很多空氣的氣壓傳感器的主要部件為變?nèi)菔焦枘ず?。?dāng)該變?nèi)莨枘ず型饨绱髿鈮毫Πl(fā)生變化時頂針動作，單晶硅膜盒隨著發(fā)生

3、彈性變形，從而引起硅膜盒平行板電容器電容量的變化來控制氣壓傳感器。兩種方案及比較：兩種方案及比較：1：采用兩組氣壓傳感器的組合，分別測出靜壓總壓后經(jīng)過計(jì)算得出壓差。2：采用獨(dú)立的壓差傳感器直接取得壓差。比較：比較： 兩組氣壓傳感器的方案由于在各自的誤差下再次計(jì)算，增加了計(jì)算誤差，且增加了重量及成本價(jià)格。 獨(dú)立的壓差傳感器在誤差范圍、成本、重量上都有極大優(yōu)勢。 之前已經(jīng)提到，在空速的基礎(chǔ)計(jì)算中，需要取得動壓（總壓-靜壓）與大氣密度數(shù)據(jù)，其中動壓的測量通過空速管與差分式壓力傳感器實(shí)現(xiàn)，大氣密度數(shù)據(jù)則需要通過周圍空氣條件來計(jì)算。公式指出較精密測量大氣密度需要?dú)鈮骸囟?、空氣濕度以及飽和水蒸氣壓力（與

4、溫度相關(guān)）不同溫度下飽和水蒸汽壓力 空氣溫度（） 飽和水蒸汽壓力（Pa） 空氣溫度（） 飽和水蒸汽壓力（Pa） 空氣溫度（） 飽和水蒸汽壓力（Pa） -20 128 8 1069.24 20 2333.1 -15 193.32 9 1143.9 21 2493.1 -10 287.98 10 1127.9 22 2639.8 -5 422.63 11 1311.89 23 2813.1 0 610.6 12 1402.55 24 2986.4 1 655.94 13 1497.21 25 3173.5 2 705.27 14 1598.9 26 3359.7 3 757.27 15 1706.

5、2 27 3563.7 4 811.93 16 1818.5 28 3766.8 5 870.59 17 1933.2 29 4013 6 933.25 18 2066.5 30 4239.6 7 998.58 19 2199.3 31 4493 故需要溫度、濕度、環(huán)境氣壓（靜壓）數(shù)據(jù)，由于空速管部分直接測量壓差，使用獨(dú)立的氣壓傳感器來讀取環(huán)境氣壓，使用溫濕度傳感器讀取溫度和濕度數(shù)據(jù)。 此外，由生成空氣密度的數(shù)據(jù)還可生成準(zhǔn)確度較高的海拔高度數(shù)據(jù)，可用作導(dǎo)航組的GPS高度修正。 在空速的誤差修正中，主要對位置誤差與攻角誤差進(jìn)行修正。位置誤差與空速管的安裝位置、無人機(jī)氣動外形有關(guān)，可以通過計(jì)算，采用氣動補(bǔ)償?shù)姆椒▉磉M(jìn)行部分修正，詳細(xì)的修正校準(zhǔn)需要根據(jù)飛行測試取得的數(shù)據(jù)來完成。 攻角誤差與靜壓孔的開口方式以及氣動攻角、飛行速度有關(guān)，在開口