CN111946491A - 飞行器舱间无线感应式点火及测速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，包括无线发射板、发射板承载环、舱体壳体、无线接收板以及旋转装置，所述舱体壳体的两端分别与计算机前舱、发动机后舱连接；所述发射板承载环安装在舱体壳体的内部，所述无线发射板安装在发射板承载环上，旋转装置的一端延伸到舱体壳体的内部并安装有无线接收板，所述旋转装置的另一端安装在发动机后舱上。本发明在前后舱相对旋转的情况下采用无线感应式点火方式，只有发射板通电时，感应板才有电，具有较高的点火安全性，同时发射板和感应板通过所设计的旋转装置可以在不影响感应点火的情况下进行相对旋转，并通过安装在板上的红外收发装置对转速进行测量，安全可靠，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，具体地，涉及一种飞行器舱间无线感应式点火及测速装置。
背景技术
某种飞行器出于制导成像的需求，需要保持计算机前舱相对惯性空间保持稳定，同时出于稳定飞行控制的需求，需要保持发动机后舱高速旋转，并将转速反馈至计算机前舱控制回路。
滑环可用于无限制连续旋转时从固定结构到旋转结构传输电源和数据信号的电统中。利用导电部件的滑动或滚动接触、静电耦合或电磁耦合，在天线座架转动部件与静止部件之间传递电信号和电能的装置。传统的导电滑环连接，可实现相对旋转的电信号连接，但不能测转速。因此需要设计一种无线感应式点火及测速装置以满足实际的需求。
专利文献CN104454240A公开了一种飞行器的助推器点火控制电路。包括点火供电控制电路A、点火信号控制电路和点火供电控制电路B，点火信号控制电路发送点火信号给点火供电控制电路B，点火供电控制电路B接通点火电源线路，点火供电控制电路A接通点火线路到助推器点火，但该设计不能进行发动机转速的检测。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种飞行器舱间无线感应式点火及测速装置。
根据本发明提供的一种飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，包括无线发射板、发射板承载环、舱体壳体、无线接收板以及旋转装置；
所述舱体壳体3的一端连接计算机前舱，所述舱体壳体的另一端连接发动机后舱；
所述发射板承载环安装在舱体壳体的内部，所述无线发射板安装在发射板承载环上，旋转装置的一端延伸到舱体壳体的内部并安装有无线接收板，所述旋转装置的另一端安装在发动机后舱上。
优选地，所述无线发射板包括发射电路板、无线发射线圈、第一磁片、第一海绵片以及红外接收器；
所述第一磁片的一面连接无线发射线圈，所述第一磁片的另一面依次连接第一海绵片、发射电路板；
所述红外接收器安装在发射电路板上。
优选地，所述发射电路板包括第一信息处理芯片以及逆变电路；
所述第一信息处理芯片与计算机前舱连接，所述第一信息处理芯片接收计算机前舱的供电和点火触发信号并将点火信号通过无线发射线圈发射至无线接收板；
所述计算机前舱输出直流供电到逆变电路，所述逆变电路将直流转换成交流，通过无线发射线圈将电能传输至无线接收板。
优选地，所述第一信息处理芯片接收红外接收器发来的周期性信号脉冲并计算旋转装置的转速，将计算得到的转速信息通信反馈至计算机前舱。
优选地，所述无线接收板包括接收电路板、无线接收线圈、第二磁片、第二海绵片和红外发射器；
所述第二磁片的一面连接无线接收线圈，所述第二磁片的另一面依次连接第二海绵片、接收电路板，所述红外发射器安装在接收电路板上。
优选地，所述接收电路板包括第二信息处理芯片、整流电路以及场效应管；
所述整流电路与无线接收线圈连接并将交流转变成直流，其中一路电流为第二信息处理芯片供电，另一路电流作为场效应管的点火电流；
所述第二信息处理芯片与无线接收线圈连接并接收无线发射板传来的发射信号。
优选地，所述第二信息处理芯片与场效应管连接，控制开关通断，输出点火电流到发动机点火头。
优选地，所述第二信息处理芯片与红外发射器连接，提供红外发射能源。
优选地，所述旋转装置包括旋转轴、小轴承、大轴承以及轴承挡环；
所述旋转轴的前端安装接收电路板，所述旋转轴的后端与发动机后舱连接，所述小轴承、大轴承沿前端到后端的方向依次套装在旋转轴上。
优选地，所述旋转轴为空心轴，所述空心轴的内部设置有点火线，所述点火线连接发动机的点火头。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1本发明在前后舱相对旋转的情况下，采用无线感应式点火方式，只有发射板通电时，感应板才有电，具有较高的点火安全性，同时发射板和感应板通过所设计的旋转装置可以不影响感应点火的情况进行相对旋转，并通过安装在板上的红外收发装置对转速进行测量，解决了现有技术的不足，安全可靠，实用性强。
2、本发明中红外接收器位于发射板边缘高出线圈部分，计算机前舱和发动机后舱每发生一圈相对转动，红外接收器接收到红外发射器输出的红外信号，输出一次电平，由此测得前后舱相对转速和电平的关系，转速通过单位时间内收到的触发电平数乘360°获得，实现了转速的测量。
3、本发明中无线发射线圈采用同心圆缠绕方式，在交变电流作用下，产生垂直于线圈平面的交变磁场，红外接收器固定在发射电路板的边缘，高出线圈，靶面朝向无线接收线圈，无线接收线圈旋转后，红外接收器周期性接收无线接收线圈发出的红外信号，第一磁片贴在无线发射线圈的背部，起到屏蔽无线发射线圈后向感应信号的作用，避免对发射电路板产生电磁干扰。
4、本发明中采用第一海绵片一方面起到缓冲电路板作用，另一方面通过调整厚度起到调整无线接收线圈和无线发射线圈距离的作用，提高电磁耦合效率。
5、本发明中接收电路板与发动机后舱点火头连接，一方面能够接收无线接收线圈产生的感应电流，通过整流电路将交流电变成直流；另一方面，接收无线接收线圈传来的点火信号，控制场效应管开关实现点火；再一方面驱动红外发射器，向无线发射板发送电平信号。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明无线发射板电路原理图；
图3为本发明无线接收板电路原理图；
图4为本发明无线发射板侧面的结构示意图；
图5为本发明发射板承载环的结构示意图；
图6为本发明舱体壳体的结构示意图；
图7为本发明旋转装置的结构示意图；
图8为本发明无线发射板正面的结构示意图。
图中示出：
无线发射板1 无线发射线圈6 小轴承11
发射板承载环2 第一磁片7 大轴承12
舱体壳体3 第一海绵片8 轴承挡环13
无线接收板4 红外接收器9
发射电路板5 旋转轴10
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，用于相对惯性空间稳定的计算机前舱给旋转的发动机后舱点火及测速，如图1、图4、图5、图6、图7所示，包括无线发射板1、发射板承载环2、舱体壳体3、无线接收板4以及旋转装置，所述舱体壳体3的一端连接计算机前舱，所述舱体壳体3的另一端连接发动机后舱；所述发射板承载环2安装在舱体壳体3的内部，所述无线发射板1安装在发射板承载环2上，旋转装置的一端延伸到舱体壳体3的内部并安装有无线接收板4，所述旋转装置的另一端安装在发动机后舱上。在一个优选例中，舱体壳体3的一端通过螺纹与计算机前舱连接，旋转装置通过螺纹与发动机后舱连接，本发明实现了前后舱段高速旋转状态下后发动机舱点火和转速测量的问题。
进一步地，如图1所示，所述发射板承载环2用于固定无线发射板1，在一个优选例中，发射板承载环2采用螺钉与发射板连接，并通过紧固螺钉与舱体壳体3连接。
具体地，如图1、图2、图4、图8所示，所述无线发射板1包括发射电路板5、无线发射线圈6、第一磁片7、第一海绵片8以及红外接收器9；所述第一磁片7的一面连接无线发射线圈6，所述第一磁片7的另一面依次连接第一海绵片8、发射电路板5；所述红外接收器9安装在发射电路板5上。无线发射板1的布置从前到后依次是发射电路板5、第一海绵片8、第一磁片7、无线发射线圈6，红外接收器9位于发射板边缘高出线圈部分，计算机前舱和发动机后舱每发生一圈相对转动，红外接收器9接收到红外发射器输出的红外信号，输出一次电平，由此测得前后舱相对转速和电平的关系，转速通过单位时间内收到的触发电平数乘360°获得。
具体地，在一个优选例中，如图2、图4所述无线发射线圈6采用同心圆缠绕方式，在交变电流作用下，产生垂直于线圈平面的交变磁场；红外接收器9固定在发射电路板5的边缘，高出线圈，靶面朝向无线接收线圈，无线接收线圈旋转后，红外接收器9周期性接收无线接收线圈发出的红外信号，第一磁片7贴在无线发射线圈6的背部，起到屏蔽无线发射线圈6后向感应信号的作用，避免对发射电路板5产生电磁干扰；第一海绵片8一方面起到缓冲电路板作用，另一方面通过调整厚度起到调整无线接收线圈和无线发射线圈6距离的作用，提高电磁耦合效率。
具体地，如图1、图2所示，所述发射电路板5包括第一信息处理芯片以及逆变电路；所述第一信息处理芯片与计算机前舱连接，所述第一信息处理芯片接收计算机前舱的供电和点火触发信号并将点火信号通过无线发射线圈6发射至无线接收板4；所述计算机前舱输出直流供电到逆变电路，所述逆变电路将直流转换成交流，通过无线发射线圈6将电能传输至无线接收板4。
具体地，如图1所示，所述第一信息处理芯片接收红外接收器9发来的周期性信号脉冲并计算旋转装置的转速，将计算得到的转速信息通信反馈至计算机前舱。
具体地，如图1所示，所述无线接收板4包括接收电路板、无线接收线圈、第二磁片、第二海绵片和红外发射器；所述第二磁片的一面连接无线接收线圈，所述第二磁片的另一面依次连接第二海绵片、接收电路板，所述红外发射器安装在接收电路板上。
进一步地，所述无线接收线圈与无线发射线圈6保持在一定距离平行同轴心放置，由于感应磁场垂直于线圈，因此线圈的相对旋转对感应磁场没有影响，在无线发射线圈6通电后，实现电磁场耦合，产生交变电流。所述红外发射器，固定在接收电路板边缘，高出无线接收线圈，发射方向朝向无线发射线圈6，无线接收线圈旋转后，红外发射器光路将周期性的与红外接收器9交汇从而产生周期性的电平信号。
具体地，所述接收电路板与发动机后舱点火头连接，一方面能够接收无线接收线圈产生的感应电流，通过整流电路将交流电变成直流；另一方面，接收无线接收线圈传来的点火信号，控制场效应管开关实现点火；再一方面驱动红外发射器，向无线发射板1发送电平信号。
进一步地，如图1、图3所示，所述接收电路板包括第二信息处理芯片、整流电路以及场效应管，所述整流电路与无线接收线圈连接并将交流转变成直流，其中一路电流为第二信息处理芯片供电，另一路电流作为场效应管的点火电流；所述第二信息处理芯片与无线接收线圈连接并接收无线发射板1传来的发射信号。
具体地，如图1所示，所述第二信息处理芯片与场效应管连接，控制开关通断，输出点火电流到发动机点火头。
具体地，如图1所示，所述第二信息处理芯片与红外发射器连接，提供红外发射能源
具体地，如图1所示，所述旋转装置包括旋转轴10、小轴承11、大轴承12以及轴承挡环13，所述旋转轴10的前端安装接收电路板，所述旋转轴10的后端与发动机后舱连接并同发动机后舱一起转动，所述小轴承11、大轴承12沿前端到后端的方向依次套装在旋转轴10上，小轴承11、大轴承12的外圈与舱体壳体3紧密配合，内圈与旋转轴10紧密配合，小轴承11、大轴承12配合使用，提高了法向支撑作用。
具体地，如图1所示，所述旋转轴10为空心轴，所述空心轴的内部设置有点火线，所述点火线连接发动机的点火头。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，包括无线发射板(1)、发射板承载环(2)、舱体壳体(3)、无线接收板(4)以及旋转装置；
所述舱体壳体(3)的一端连接计算机前舱，所述舱体壳体(3)的另一端连接发动机后舱；
所述发射板承载环(2)安装在舱体壳体(3)的内部，所述无线发射板(1)安装在发射板承载环(2)上，旋转装置的一端延伸到舱体壳体(3)的内部并安装有无线接收板(4)，所述旋转装置的另一端安装在发动机后舱上。
2.根据权利要求1所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述无线发射板(1)包括发射电路板(5)、无线发射线圈(6)、第一磁片(7)、第一海绵片(8)以及红外接收器(9)；
所述第一磁片(7)的一面连接无线发射线圈(6)，所述第一磁片(7)的另一面依次连接第一海绵片(8)、发射电路板(5)；
所述红外接收器(9)安装在发射电路板(5)上。
3.根据权利要求2所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述发射电路板(5)包括第一信息处理芯片以及逆变电路；
所述第一信息处理芯片与计算机前舱连接，所述第一信息处理芯片接收计算机前舱的供电和点火触发信号并将点火信号通过无线发射线圈(6)发射至无线接收板(4)；
所述计算机前舱输出直流供电到逆变电路，所述逆变电路将直流转换成交流，通过无线发射线圈(6)将电能传输至无线接收板(4)。
4.根据权利要求3所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述第一信息处理芯片接收红外接收器(9)发来的周期性信号脉冲并计算旋转装置的转速，将计算得到的转速信息通信反馈至计算机前舱。
5.根据权利要求1所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述无线接收板(4)包括接收电路板、无线接收线圈、第二磁片、第二海绵片和红外发射器；
所述第二磁片的一面连接无线接收线圈，所述第二磁片的另一面依次连接第二海绵片、接收电路板，所述红外发射器安装在接收电路板上。
6.根据权利要求5所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述接收电路板包括第二信息处理芯片、整流电路以及场效应管；
所述整流电路与无线接收线圈连接并将交流转变成直流，其中一路电流为第二信息处理芯片供电，另一路电流作为场效应管的点火电流；
所述第二信息处理芯片与无线接收线圈连接并接收无线发射板(1)传来的发射信号。
7.根据权利要求6所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述第二信息处理芯片与场效应管连接，控制开关通断，输出点火电流到发动机点火头。
8.根据权利要求6所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述第二信息处理芯片与红外发射器连接，提供红外发射能源。
9.根据权利要求5所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述旋转装置包括旋转轴(10)、小轴承(11)、大轴承(12)以及轴承挡环(13)；
所述旋转轴(10)的前端安装接收电路板，所述旋转轴(10)的后端与发动机后舱连接，所述小轴承(11)、大轴承(12)沿前端到后端的方向依次套装在旋转轴(10)上。
10.根据权利要求9所述的飞行器舱间无线感应式点火及测速装置，其特征在于，所述旋转轴(10)为空心轴，所述空心轴的内部设置有点火线，所述点火线连接发动机的点火头。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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