CN110567357A - 动态应变压电陶瓷探测结冰传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，旨在提供一种能够高效准确探测结冰厚度的结冰探测器。本发明通过下述技术方案实现：压电陶瓷传感器探头通过电缆顺次连接信号调理电路板、脉冲电压发生电路板和多针插座，脉冲电压发生电路板每隔一段时间向信号调理电路板发送1个脉冲电信号；信号调理电路板将每次接受到的脉冲电信号调理为标准脉冲电压信号，传输给压电陶瓷传感器探头，压电陶瓷传感器探头在标准脉冲电压信号的激励下由逆压电效应产生瞬态形变，进而产生对感应罩瞬态脉冲激振力，感应罩以自身固有频率为主频的瞬态振动对压电陶瓷传感器产生反作用力，产生电荷信号传输给信号调理电路板和脉冲电压发生电路板，得到结冰感知信息。
Description
技术领域
本发明涉及基于压电敏感元件的结冰探测技术领域，尤其涉及一种压电脉冲激振工作模式的结冰探测器。
背景技术
飞机结冰是一种重要的影响航空运输安全的现象，几乎不可避免。由于飞机外表面的冰雪霜污染会使飞机的外形产生变化，增加飞机重量，使飞机的外表面变得粗糙，增加阻力，减少升力。严重时会引起飞机失速和瞬间反常上仰，从而使操纵效能降低和起飞离地过程中出现非指令迎角变化和滚转，使飞行姿态难以控制，处置不当严重危及飞行安全。因此结冰是影响飞机飞行安全性能和飞行效率的主要问题之一。大气中结冰云层多出现在0-7000m，在此高度范围内，空气中存在着大量的过冷水滴，其特征是温度低于0℃却不结晶，并以液态雾滴的形式存在，它们的直径多为微米级。当飞机机体碰到过冷水滴时，如果机体表面温度低于0℃，过冷水滴便会瞬间在机体表面形成冰。在6000m以下的中低空飞行的飞机，活动高度范围完全处于结冰云层的高度覆盖范围内，飞行环境相对恶劣，遭遇结冰的可能性比较大，接触过冷水滴的机会越大，越容易结冰。飞机结冰被航空界认定为影响飞机飞行的6大气象因素之一。气象结冰条件的环境温度、液态水含量和水滴粒径三要素的测量本身相对困难，尤其是后两者；即使准确测出了上述三因素，仍不能直接预测结冰区，气象结冰条件是一个异常复杂的物理量。飞机在大气中飞行时，只要遇到高湿度和低温两个条件，飞机就有可能结冰。结冰对飞机的性能以及效率的影响是很严重的。结冰会增大飞行中的阻力，并减小升力；影响大气压力仪表等仪表的正常读数；操纵舵面活动卡滞；影响无线电信号的接收。飞机结冰是指飞机机体表面某些部分聚集冰层的现象，它主要由云中过冷水滴或降雨中的过冷雨碰到飞机机体后凝固形成的，也可由水汽直接在机体表面凝华而成。只要有适当的空气湿度，很容易产生结冰现象。机翼前缘结冰，飞机的空气动力性能变坏，使飞机的升力减小，阻力增大，影响飞机的安全性和操作性；在旋翼和螺旋桨叶上结冰，会造成飞机剧烈颤动；发动机进气道结冰，可能会损坏飞机；风挡结冰，妨碍目视飞行；天线结冰，影响通讯或造成通讯中断，这些因素都可能造成意想不到的事故。结冰探测技术在航空工业领域具有十分重要的地位。如果飞机在空中飞行时机身关键部位结冰，其自身飞行安全将面临巨大威胁。历史上发生过多起因飞行时机身结冰而造成的空难事故，因此，需要对机身关键部位采取结冰探测措施，以避免因结冰而造成的飞行事故。当前，航空用结冰探测器主要有目视结冰探测棒、机械谐振式结冰探测器和光学结冰探测器等。目视结冰探测棒属于传统的结冰探测技术，该技术是将结冰探测棒安装伸出到机身外，通过飞行员目视观察结冰探测棒的来判断机身的结冰情况。目视结冰探测棒技术的主要缺陷在于：1)依赖于飞行员的主观判断结果，容易受飞行员自身经验、主观意识等影响而造成误差；2)该技术需将结冰探测棒安装伸出到机身轮廓之外，不能实现与机身的齐平保形，尤其不能满足对隐身性能有要求的机型的使用要求。由于结冰信号器上的结冰和飞机机体上的结冰之对应关系非常复杂，难以从目视结冰探测棒上的结冰推测飞机机体上的结冰状况，故飞机机体上那些容易结冰部位是否真的结冰以及结冰状况如何，目视结冰探测棒尚无法确定。机械谐振式结冰探测器是目前比较成熟的技术。由于机械谐振固有频率由结构刚度和质量决定，当机械谐振式结冰探测器的探头结冰时，探头的刚度和质量发生变化，从而导致其谐振频率发生变化，由谐振频率的变化可判断结冰情况。机械谐振式结冰探测器可嵌入飞机机身蒙皮中，可实现与机身轮廓的齐平保形。然而，长期在谐振频率工作必然引起探头疲劳伤损，故机械谐振式结冰探测器存在使用寿命较短的缺陷。光学结冰探测器利用光学的吸收强度变化来判断是否结冰。放射性同位素结冰探测器则是利用结冰之后从放射源抵达计数器的β粒子(电子)数量减少的原理工作的。光学法结冰探测主要包括:摄像式、红外阻断式、红外能量反射式及光纤式等。摄像式摄像法探测系统主要由红外摄像机、图像处理器和视频监控器组成。在几个不同的光谱段内，摄像机对桨叶表面进行红外辐射的探测，图像处理器对图像进行滤波和信息提取，根据图像中采样点的反射率不同，可以将所需的反射率区域显示出来，从而达到结冰判断和结冰区域的识别。红外阻断式结冰传感器采用发射装置和接收装置对射的方式，通过检测结冰前后，输出电压幅值的变化来实现结冰探测，输出电压幅值与结冰厚度成正比，当冰厚达到最大值时，启动加热除冰装置。通过记录电压幅值的周期性变化，可以得到结冰状态的信息。但是，探头受到气流速度的影响，红外阻断发传感器会受到飞行速度限制，探头内的气流速度受飞行速度的影响将引起较大的测量误差。对高速飞行的探测误差较大，一般用于悬停状态和低速飞行时的结冰探测。红外反射式红外探测器:红外温度计结冰传感器通过探测温度差值得到结冰信息。所有固体在温度大于绝对零度时都会反射红外能量，通过红外能量来反映探测片的表面温度。红外探测器输出的电信号非常微弱，几乎被背景噪声及其他干扰所淹没，根本无法直接用于分析结冰情况。红外探测器在未结冰时，两个探测片的温度存在着较大差别，结冰时，温度差值非常接近。但此类传感器只能用于地面飞机结冰探测。目前常用于近红外辐射的光子探测器主要有普通光电二极管、雪崩光电二极管以及PIN光电二极管。普通光电二极管虽然价格低廉，使用方便，但其PN结耗尽层只有几微米，导致光电转换效率较低，而且响应速度较慢，跟不上红外激光器的调制频率。雪崩光电二极管不但灵敏度非常高，而且响应速度也相当快。但其工作在几十伏乃至几百伏的高反压条件下，并且要求搭配复杂的温度补偿电路，导致成本较高。光纤式结冰探测器是近年来的一种新型结冰探测技术，它是利用不同厚度的冰对光的反射率不同的原理，通过光纤采集冰对光的反射信号，反射信号经后端解算后得到结冰厚度探测结果。光纤式结冰探测器可嵌入飞机机身蒙皮中，可实现与机身轮廓的齐平保形。由于不同气象条件下形成的冰的密度和透明度不同，而冰的密度和透明度也很大程度的影响冰对光的反射率，因此光纤式结冰探测器的探测结果容易受气象条件影响而造成误差。
目前绝大多数民航飞机采用结冰探测器，探测到结冰条件后接通防冰系统的探测方式。结冰探测器通常分为两大类：直观式和自动式。直观式结冰探测器一般安装在机头前方、风挡玻璃附近等较为容易观察的区域。当发现结冰后飞行员人工接通除冰系统进行除冰。自动式结冰探测器是探测到结冰的厚度达到探测器的最小灵敏度时，即能向飞行员发出结冰信号，又可以自动接通防冰系统进行除冰的探测器。常用的自动式结冰探测器有震荡式、压差式、放射性同位素。震荡式结冰探测器核心部件是超声波轴向震荡探头。震荡探头在结冰后，振荡频率会发生变化，利用这个原理，感知飞机是否结冰。压差式结冰探测器又被称作冲压空气式结冰探测器，它利用测量迎面气流的动压(全压)与静压的差值，来判断飞机是否结冰。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种高效、简便且准确的结冰厚度探测结果的压电动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，用于解决目前结冰探测系统无法同时满足：1)与机身轮廓齐平保形，2)使用寿命较长，3)探测结果不受气象条件影响的问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题。一种动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，包括：制有阶梯圆柱体的感应罩3，与感应罩相连的底座5所构成的探测器主体结构，固联在所述底座5底部的多针插座6，以及固定在探测器主体结构内腔中，并通过电缆2连接多针插座6和脉冲电压发生电路板8的信号调理电路板9，其特征在于：在感应罩3端部内侧壁面固定有压电陶瓷传感器探头1，该压电陶瓷传感器探头1通过上述电缆2顺次连接信号调理电路板9、脉冲电压发生电路板8和多针插座6，多针插座6向信号调理电路板9、脉冲电压发生电路板8供电，脉冲电压发生电路板8每隔一段时间向信号调理电路板9发送1个脉冲电信号；当飞机进入结冰环境，感应罩3迎着气流外表面聚积了冷云层中的液态冷水滴结冰时，信号调理电路板9将每次接受到的脉冲电信号调理为标准脉冲电压信号，并将标准脉冲电压信号传输给压电陶瓷传感器探头1，压电陶瓷传感器探头1在标准脉冲电压信号的激励下由逆压电效应产生瞬态形变，进而产生对感应罩3瞬态脉冲激振力，感应罩3因此发生以自身固有频率f为主频的瞬态振动响应，感应罩3以自身固有频率f为主频的瞬态振动响应又会对压电陶瓷传感器产生反作用力，压电陶瓷传感器由正压电效应产生与f为主频的瞬态振动响应一致的电荷信号，此电荷信号通过电缆2传输给信号调理电路板9，转换成电压信号，脉冲电压发生电路板8通过记录电压变化曲线，得到结冰感知信息。感应罩3在结冰和非结冰状态下的固有频率是不同的，利用设定的参考值进行比较，根据机械振动固有频率公式解算出感应罩3结冰状态的变化趋势，发出结冰信号，并通过电缆2传输到多针插座6，由多针插座6将信号向外传递出转换成的电讯号送入计算机，由计算机分析处理获得结冰厚度探测结果。
本发明与现有技术相比具有如下有益的效果。
可以与机身轮廓齐平保形。本发明采用制有阶梯圆柱体的感应罩3，与感应罩相连的底座5所构成的探测器主体结构，整体结构可嵌入飞机蒙皮，可以齐平保形安装在非平面部件上，而仅露出平整的感应罩端部与大气接触，实现与机身轮廓的齐平保形。其插针结构易于安装和焊接；安装方式可采用水平安装和垂直安装，可以经受高频的冲击载荷。传感器工作区域采用自屏蔽结构，防射频干扰和电磁干扰。传感器有良好的线性度和动态测量范围，可以用来监测连续振动和冲击。
探测灵敏度高。本发明在感应罩3端部内测壁面固定压电陶瓷传感器探头，压电陶瓷传感器探头1通过电缆顺次连接信号调理电路板9、脉冲电压发生电路板8和多针插座6，通过压电陶瓷传感器探头压电陶瓷的瞬态形变激励出的感应罩瞬态振动，又使压电陶瓷因压电效应而产生与之对应的瞬态振动电荷信号，该电荷信号通过电缆传输给信号调理电路板；电荷信号经信号调理电路板处理后转换成电压信号，再通过电缆最终传输到多针插座，由多针插座将信号向外输出。它具有探头尺寸小，探测灵敏度高。脉冲电压发生电路板8每隔一段时间向信号调理电路板9发送1个脉冲电信号，使得脉冲电压发生电路板8可以直接获得压电陶瓷探测传感探头在感应罩结冰云区中的结冰厚度曲线，分析结冰厚度和结冰强度信息，结合当前温度、湿度、高度、风向等信息，预测潜在感应罩积冰区的范围及积冰量，反演当前气象结冰条件温、湿、压、风等要素的强度。再结合温、湿条件与积冰之间的统计经验关系进行有无结冰的判断和积冰强度的预测。通过检测信号幅值的大小够探测出是否结冰，可以直接反映机翼敏感部位的结冰状态，从而在飞机出现结冰状况而导致危险以前给出报警信号，为飞行人员提供及时、准确和可靠的结冰预警和探测信息，以有效保障飞行安全。使用寿命较长。本发明采用脉冲激振的工作方式，压电陶瓷传感器探头可使脉冲间隔期内压电陶瓷、感应罩都处于非工作状态，大幅减少压电陶瓷、感应罩的振动工作时间，从而避免压电陶瓷、感应罩过早发生因疲劳伤损，可显著增长使用寿命，同时，也显著减少用电功耗。本发明这种压电陶瓷传感器的特点是工作可靠、强度高、性能稳定，除能检测结冰状况外，还能够给出结冰速率(结冰强度)信号。
本发明采用作为一种动态应变传感器的压电陶瓷传感器，是一种利用压电效应制成的传感器，压电陶瓷片对压力敏感，上下电极表面之间就会产生一个电信号(电荷或电压)，并且同拉伸或弯曲的形变成比例。在纵向施加一个很小的力时，横向上会产生很大的应力。因此，压电陶瓷片对动态应力非常敏感。压电陶瓷片尺寸小，质量轻，可以轻松的将压电陶瓷片直接固定在感应罩3端部内测壁面上。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变(包括弯曲和伸缩形变)时，由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷的现象。多数情况下，只要能明显区分目标信号和噪声的带宽，细小的目标信号都可以通过过滤器采集到。而且压电陶瓷可以承受很大的应力，不受潮湿等环境腐蚀，制作方便，不受形状大小的限制。
探测结果不受气象条件影响。本发明采用信号调理电路板9将标准脉冲电压信号传输给压电陶瓷传感器探头1，压电陶瓷传感器探头1在标准脉冲电压信号的激励下由逆压电效应产生瞬态形变，进而产生对感应罩3瞬态脉冲激振力，感应罩3因此发生以自身固有频率f为主频的瞬态振动响应。感应罩3以自身固有频率f为主频的瞬态振动响应又会对压电陶瓷传感器产生反作用力，压电陶瓷传感器由正压电效应产生与f为主频的瞬态振动响应一致的电荷信号，此电荷信号通过电缆2以定量能量的短电流脉冲传输给信号调理电路板9，转换成电压信号，感应罩3在结冰和非结冰状态下的固有频率是不同的，可通过感应罩固有频率变化趋势来解算探测结冰状态变化趋势。当该脉冲波中某一频率的波与感应罩本身的固有频率相一致时，振幅最大，延时最长，这个共振波通过压电陶瓷感器的传递转换成电讯号送入计算机，由计算机分析处理获得感应罩的固有频率，使冰的密度和透明度无法对探测结果造成明显影响，因此本发明不容易受气象条件影响而造成误差。
附图说明
图1是本发明动态应变压电陶瓷探测结冰传感器的剖视图；
图2是图1脉冲电压发生电路板的电路原理框图；
图3是图1信号调理电路板的电路原理框图；
图4是图1施方式的结构简图。
图中：1压电陶瓷感器探头，2电缆，3感应罩，4垫环，5底座，6多针插座，7紧固螺钉，8脉冲电压发生电路板，9信号调理电路板，10飞机蒙皮。
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
参阅图1。在以下描述的优选实施例中，一种动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，包括：制有阶梯圆柱体的感应罩3，与感应罩相连的底座5所构成的探测器主体结构，固联在所述底座5底部的多针插座6，以及固定在探测器主体结构内腔中，并通过电缆2连接多针插座6和脉冲电压发生电路板8的信号调理电路板9，其中，多针插座6通过紧固螺钉7安装在底座5上。：在感应罩3端部内测壁面固定有压电陶瓷传感器探头1，该压电陶瓷传感器探头1通过上述电缆2顺次连接信号调理电路板9、脉冲电压发生电路板8和多针插座6，多针插座6向信号调理电路板9、脉冲电压发生电路板8供电，脉冲电压发生电路板8每隔一段时间向信号调理电路板9发送1个脉冲电信号；当飞机进入结冰环境，感应罩3迎着气流外表面聚积了冷云层中的液态冷水滴结冰时，信号调理电路板9将每次接受到的脉冲电信号调理为标准脉冲电压信号，并将标准脉冲电压信号传输给压电陶瓷感器探头1，压电陶瓷传感器探头1在标准脉冲电压信号的激励下由逆压电效应产生瞬态形变，进而产生对感应罩3瞬态脉冲激振力，感应罩3因此发生以自身固有频率f为主频的瞬态振动响应，感应罩3以自身固有频率f为主频的瞬态振动响应又会对压电陶瓷传感器产生反作用力，压电陶瓷传感器由正压电效应产生与f为主频的瞬态振动响应一致的电荷信号，此电荷信号通过电缆2传输给信号调理电路板9，转换成电压信号，脉冲电压发生电路板8通过记录电压变化曲线，得到结冰感知信息。感应罩3在结冰和非结冰状态下的固有频率是不同的，利用设定的参考值进行比较，根据机械振动固有频率公式解算出感应罩3结冰状态的变化趋势，发出结冰信号，并通过电缆2传输到多针插座6，由多针插座6将信号向外传递出转换成的电讯号送入计算机，由计算机分析处理获得结冰厚度探测结果。
实施例1
当感应罩3外表面结冰时，冰会使感应罩3的结构刚度和质量发生改变，从而使其固有频率发生改变。多针插座6向脉冲电压发生电路板8和信号调理电路板9供电28VDC，脉冲电压发生电路板8每隔1s向信号调理电路板9发送1个脉冲电信号；信号调理电路板9将每次接受到的脉冲电信号调理为5.5V标准脉冲电压信号，将调理成便于显示、记录、处理和控制的5.5V标准脉冲电压信号传输给压电陶瓷1，压电陶瓷感器探头1中的压电陶瓷在5.5V标准脉冲电压信号的激励下，由压电效应产生瞬态形变。压电陶瓷的瞬态形变对感应罩3产生瞬态脉冲激振力，感应罩3因此发生以自身固有频率为主频的瞬态振动响应。因此，压电陶瓷感器探头1中的压电陶瓷瞬态形变激励出的感应罩3的瞬态振动的频率变化趋势，脉冲电压发生电路板8根据机械振动固有频率公式可解算感应罩3结冰状态的变化趋势，其中，f是固有频率，k是结构刚度，m是结构质量。
参阅图2。脉冲电压发生电路板的包括连接在中央处理器与信号调理电路板之间并行连接的比较器、放大器和A/D转换模块，中央处理器按照预设的程序，每隔一段时间发出1个原始脉冲信号，此原始脉冲信号经比较器进行比较确认为有效信号后，则将原始脉冲信号传输至放大器进行放大处理，然后将放大后的脉冲信号传输给信号调理电路板。来自信号调理电路板的结冰电压信号，经A/D转换模块处理，将信号由模拟量信号转换为数字信号，再传输给中央处理器进行结冰状态解算，输出解算信号。
参阅图3。信号调理电路板包括：设置在自脉冲电压发生电路板与压电陶瓷传感器探头之间，两路并行，通过脉宽调制模块串联的调幅模块和通过滤波器串联的电荷放大器，其中，脉冲电压发生电路板产生的脉冲信号经脉宽调制模块，将脉冲宽度调制为统一的标准宽度；然后将信号传输至调幅模块，调幅模块将每个脉冲信号幅值调整为统一的幅值，得到标准脉冲信号后，将标准脉冲信号传输给压电陶瓷传感器探头。压电陶瓷传感器探头产生的电荷信号，经电荷放大器进行信号放大并转转为电压信号，然后将电压信号传输给滤波器进行滤波处理，滤除干扰信号后的电压信号再传输给脉冲电压发生电路板进行信号调理，把模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号，执行计算显示读出或其它目的的数字信号。考虑到误差的因素，滤波器可以采用二阶高通滤波器截至频率选取为5kHz。滤除采样信号中低于5kHz的低频干扰信号。同时实现采样和滤波两个功能，原理简单，易于实现，精度也较高。二阶高通滤波器能有效的抑制低频的干扰，较好地保持信号的纯度。调理电路中芯片可以选择具有低噪声满电源幅度的TLC2272运算放大器。
实施例2
参阅图4。在实施例1的基础上，将感应罩3嵌入到飞机蒙皮10的探测口内，感应罩3上端面与飞机蒙皮10外表面齐平。本实施例不仅可保证感应罩3充分与外界大气接触，实现结冰探测，又可保证与机身轮廓的齐平保形，有助于飞机的隐身性能提升。
尽管上述已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，包括：制有阶梯圆柱体的感应罩（3），与感应罩相连的底座（5）所构成的探测器主体结构，固联在所述底座（5）底部的多针插座（6），以及固定在探测器主体结构内腔中，并通过电缆（2）连接多针插座（6）和脉冲电压发生电路板（8）的信号调理电路板（9），其特征在于：在感应罩（3）端部内侧壁面固定有压电陶瓷传感器探头（1），该压电陶瓷传感器探头（1）通过上述电缆（2）顺次连接信号调理电路板（9）、脉冲电压发生电路板（8）和多针插座（6），多针插座（6）向信号调理电路板（9）、脉冲电压发生电路板（8）供电，脉冲电压发生电路板（8）每隔一段时间向信号调理电路板（9）发送1个脉冲电信号；当飞机进入结冰环境，感应罩（3）迎着气流外表面聚积了冷云层中的液态冷水滴结冰时，信号调理电路板（9）将每次接受到的脉冲电信号调理为标准脉冲电压信号，并将标准脉冲电压信号传输给压电陶瓷传感器探头（1），压电陶瓷传感器探头（1）在标准脉冲电压信号的激励下由逆压电效应产生瞬态形变，进而产生对感应罩（3）瞬态脉冲激振力，感应罩（3）因此发生以自身固有频率f为主频的瞬态振动响应，以自身固有频率f为主频的瞬态振动响应对压电陶瓷传感器产生反作用力，压电陶瓷传感器由正压电效应产生与f为主频的瞬态振动响应一致的电荷信号，此电荷信号通过电缆（2）传输给信号调理电路板（9），转换成电压信号，脉冲电压发生电路板（8）通过记录电压变化曲线，得到结冰感知信息。
2.如权利要求1所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：多针插座（6）向脉冲电压发生电路板（8）和信号调理电路板（9）供电28VDC，脉冲电压发生电路板（8）每隔1s向信号调理电路板（9）发送1个脉冲电信号；信号调理电路板（9）将每次接受到的脉冲电信号调理为5.5V标准脉冲电压信号，将调理成便于显示、记录、处理和控制的5.5V标准脉冲电压信号传输给压电陶瓷（1），压电陶瓷感器探头（1）中的压电陶瓷在5.5V标准脉冲电压信号的激励下，由压电效应产生瞬态形变。
3.如权利要求1所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：感应罩（3）在结冰和非结冰状态下的固有频率是不同的，利用设定的参考值进行比较，根据机械振动固有频率公式解算出感应罩（3）结冰状态的变化趋势，发出结冰信号，并通过电缆（2）传输到多针插座（6），由多针插座（6）将信号向外传递出转换成的电讯号送入计算机，由计算机分析处理获得结冰厚度探测结果。
4.如权利要求1所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：压电陶瓷的瞬态形变对感应罩（3）产生瞬态脉冲激振力，感应罩（3）发生以自身固有频率为主频的瞬态振动响应；压电陶瓷感器探头（1）中的压电陶瓷采集感应罩（3）的瞬态振动响应信号，脉冲电压发生电路板（8）根据机械振动固有频率公式，解算感应罩（3）结冰状态的变化趋势，其中，f是固有频率，k是结构刚度，m是结构质量。
5.如权利要求1所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：脉冲电压发生电路板包括连接在中央处理器与信号调理电路板之间，并行连接的比较器、放大器和A/D转换模块。
6.如权利要求1所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：中央处理器按照预设的程序，每隔一段时间发出1个原始脉冲信号，此原始脉冲信号经比较器进行比较确认为有效信号后，则将原始脉冲信号传输至放大器进行放大处理，然后将放大后的脉冲信号传输给信号调理电路板；来自信号调理电路板的结冰电压信号，经A/D转换模块处理，将信号由模拟量信号转换为数字信号，再传输给中央处理器进行结冰状态解算，输出解算信号。
7.如权利要求1所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：信号调理电路板包括：设置在自脉冲电压发生电路板与压电陶瓷传感器探头之间，两路并行，通过脉宽调制模块串联的调幅模块和通过滤波器串联的电荷放大器。
8.如权利要求7所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：脉冲电压发生电路板产生的脉冲信号经脉宽调制模块，将脉冲宽度调制为统一的标准宽度；然后将信号传输至调幅模块，调幅模块将脉冲信号幅值调整为统一的幅值，得到标准脉冲信号后，将标准脉冲信号传输给压电陶瓷传感器探头。
9.如权利要求1所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：压电陶瓷传感器探头产生的电荷信号，经电荷放大器进行信号放大并转转为电压信号，然后将电压信号传输给滤波器进行滤波处理，滤除干扰信号后的电压信号再传输给脉冲电压发生电路板进行信号调理。
10.如权利要求1所述的动态应变压电陶瓷探测结冰传感器，其特征在于：感应罩（3）嵌入飞机蒙皮（10）的探测口内，感应罩（3）上端面与飞机蒙皮（10）外表面齐平。
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