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平膜传感器结冰探测方法的研究
资料介绍
飞机结冰被航空界认定为影响飞机飞行的六大气象因素之一，对于飞机飞行安全具有非常大的危害，因此飞机结冰传感器对于保障飞机飞行安全具有极其重要的作用。本文提出了一种基于平膜传感器的结冰探测方法。 本文首先介绍了平膜结冰传感器，找出了结冰厚度与谐振频率的关系，确定了测量冰厚的方法是通过测量传感器的谐振频率来间接获得。为了可靠、准确的获得谐振频率，本文研究了脉冲响应法、自激振荡法、峰值频率测量法的工作原理及各自的优缺点，结合试验情况，最终选取了峰值频率测量法作为本文的测量方法并给出了该方法在单片机上的实现。为了提高系统的响应速度，本文分析了极值搜索算法的原理并比较了三种适用于单片机的极值搜索算法，结合传感器的幅频特性曲线，经过改进得到了适用于本系统的极值搜索算法，该算法大大节省了系统的响应时间，能更好地满足实时性的要求。 根据峰值频率测量法的特点，本文利用单片机系统实现了结冰探测，其主要功能有测频、测温、温度补偿、告警等。系统设计完成后，顺利通过了功能试验和结冰试验，并得出了冰厚-频率的关系式。试验结果证实了峰值频率测量法的可行性和优越性。
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