CN219769558U - 一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，包括装配固定连接在一起的传感器底座、传感器外壳体、天线组件、线圈组件、传感器内壳体、传感器支架、压力传感器电路板组件；压力传感器电路板组件固定在传感器支架上，压力传感器电路板组件包含压力传感器、模数转换电路、AD放大电路、信号滤波电路，AC转DC整流电路、LDO二次电源电路、单片机、RF射频传输控制器、RF发射电路。本实用新型所述传感器芯片内部集成RF无线发射模块，结合RF匹配电路和天线匹配设计，既能够满足飞机机轮恶劣工作环境的同时又能够满足无线发射距离的要求，无线传输的方式无需连接器连接，大大减少了产品安装和维护工作量。
Description
技术领域
本实用新型属于飞机机载高可靠性的RF无线传输传机轮压力感器技术领域，尤其涉及一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器。
背景技术
飞机胎压监测是对飞机机轮轮胎内的充气压力进行监测，对飞机异常轮胎压力进行警告，提高飞行安全。好的飞机胎压监测系统不仅能够实时精准的测量轮胎压力，还要具有方便维护的能力。飞机机轮工作环境异常恶劣，安装在机轮上的产品需要承受高速旋转、高振动、高冲击，温度变化快，水汽、盐雾腐蚀等苛刻工作环境，对产品可靠性要求高。例如，申请号为202021544449.1的专利申请公开了一种便于安装的防水式压力传感器，包括安装套、底箱和丝杆，所述安装套的内部设置有防水式压力传感器，所述安装套的外壁均匀设置有防护机构，所述安装套的底端固定连接有底板，所述底箱底端的一侧固定连接有固定夹板，所述底箱内部的一侧通过转轴活动连接有丝杆，且丝杆的一侧延伸至底箱的一侧，所述底箱一侧丝杆的一侧固定连接有旋钮，所述底箱内部丝杆的外壁套设有套筒，所述套筒底端底箱的底端通过连接件固定连接有活动夹板。
综上，目前飞机胎压监测种的压力传感器多采用有线式芯体焊接设计，传感器需要焊接在一个密闭的金属腔体内，后端甩线使用电连接器链接至后端的耦合装置，在利用耦合装置将采集到的压力信号沿起落架电缆链接至采集控制器。现有的飞机胎压监测传感器结构复杂，安装难度大，因采用有线式设计，后端连接器维护工作大，不利于机组或维护人做工作。现有飞机胎压监测系统压力传感器采用有线式芯体焊接方案，加工难度大，废品率高；因压力芯体为有线供电芯体，后端要使用航插进行连接供电，后期产品安装和维护工作复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器。
本实用新型所述传感器包括装配固定连接在一起的传感器底座、传感器外壳体、天线组件、线圈组件、传感器内壳体、传感器支架、压力传感器电路板组件；压力传感器电路板组件固定在传感器支架上。
压力传感器电路板组件包含压力传感器、模数转换电路、AD放大电路、信号滤波电路，AC转DC整流电路、LDO二次电源电路、单片机、RF射频传输控制器、RF发射电路。
本实用新型所述传感器的传感器底座与飞机机轮上的气压传感器接头进行螺纹连接，传感器底座由TC21钛合金加工而成，钛合金材料具有硬度大、重量轻的特点。
本实用新型所述传感器的传感器外壳体与传感器底座连接固定，用于保护传感器内部天线组件与线圈组件。传感器外壳体采用聚醚醚酮材料加工而成，聚醚醚酮材料具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能的特点，能够保证传感器强度的同时又能够保证无线信号的传输性与电源信号的耦合衰减。
本实用新型所述传感器的天线组件与线圈组件配合安装，固定在传感器外壳体内部，天线组件将传感器采集到的信号通过RF无线发射方式进行传输，天线组件具有高增益、低阻抗、大功率的特点以保证传感器无线传输的长距离。
本实用新型所述传感器的线圈组件与天线组件配合安装，固定在传感器外壳体将传感器外部传递过来的交流电耦合至压力传感器电路板组件，线圈组件采用漆包线绕制。
本实用新型所述传感器的传感器外壳体与传感器底座固定连接，传感器内壳体采用1J50软磁合金材料加工而成，1J50软磁合金在保证强度的同时能够减少无线传输的能量损耗。
本实用新型所述传感器的传感器支架安装在传感器内壳体中，用于固定压力传感器电路板组件，传感器支架采用12Cr18Ni9不锈钢材料。
压力传感器电路板组件首先由压力传感器感应轮胎压力数据，此时压力数据为电压数据，然后将采集到的电压数据经过数模转换电路、AD放大电路处理后传输给信号滤波电路并得到采集数据。
AC转DC整流电路通过使用二极管正向导通原理将压力传感器耦合到的交流电转成直流电，为本实用新型所述传感器提供电源；
LDO二次电源电路使用低压差LDO芯片将整流得到的直流电二次处理，使电源运行平稳；
单片机用于将经过信号滤波处理后的压力信号进行整合转换成总线信号；
RF射频传输控制器将需要使用RF发送的数据进行排序并存储到发送缓存区且将有效负载的数据字节进行编码并通过RF发射电路进行发送；
本实用新型所述传感器的线圈组件的作用为感应外部交流电源；线圈组件将感应到的交流电传输到压力传感器电路板组件中，压力传感器电路板组件中的AC转DC整流电路将耦合到的交流电转换成本实用新型所述传感器需要的直流电并开始工作，通过压力传感器电路板组件将测量的压力数据通过天线组件和RF发射电路将采集到的压力数据向外传输。
本实用新型所述传感器具有如下的有益效果：
1)本实用新型所述传感器采用常规LGA5060-24L金属外壳封装的高度集成压力传感器，无需密封焊接，只需焊接到PCB电路板上，解决了传统传感器需激光焊接的复杂生产方式；
2)本实用新型所述传感器采用无线耦合线圈供电方案，无需甩线航插连接，耦合电源能满足传感器芯片2V-3.6V电源供电需求；
3)本实用新型所述传感器芯片内部集成RF无线发射模块，结合RF匹配电路和天线匹配设计，既能够满足飞机机轮恶劣工作环境的同时又能够满足无线发射距离的要求，无线传输的方式无需连接器连接，减少了产品安装和维护工作量。
附图说明
图1是本实用新型所述传感器的整体装配结构示意图；
图2是本实用新型所述传感器的传感器底座结构示意图；
图3是本实用新型所述传感器的传感器外壳体结构示意图；
图4是本实用新型所述传感器的传感器内壳体结构示意图；
图5是本实用新型所述传感器的天线组件结构示意图；
图6是本实用新型所述传感器的传感器支架结构示意图；
图7是本实用新型所述传感器的传感器电路板结构示意图；
图8是本实用新型所述传感器的线圈组件结构示意图；
图9是本实用新型所述传感器的压力传感器电路板组件示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。如图1-图9所示，本实用新型所述传感器包括装配固定连接在一起的传感器底座1、传感器外壳体2、天线组件3、线圈组件4、传感器内壳体5、传感器支架6、压力传感器电路板组件7；压力传感器电路板组件7固定在传感器支架6上。
压力传感器电路板组件7包含压力传感器、模数转换电路、AD放大电路、信号滤波电路，AC转DC整流电路、LDO二次电源电路、单片机、RF射频传输控制器、RF发射电路。
本实用新型所述传感器的传感器底座1与飞机机轮上的气压传感器接头进行螺纹连接，传感器底座1由TC21钛合金加工而成，钛合金材料具有硬度大、重量轻的特点。
本实用新型所述传感器的传感器外壳体2与传感器底座1连接固定，用于保护传感器内部的天线组件3与线圈组件4。传感器外壳体2采用聚醚醚酮材料加工而成，聚醚醚酮材料具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能的特点，能够保证传感器强度的同时又能够保证无线信号的传输性与电源信号的耦合衰减。
本实用新型所述传感器的天线组件3与线圈组件4配合安装，固定在传感器外壳体2内部，天线组件3将传感器采集到的信号通过RF无线发射方式进行传输，天线组件3具有高增益、低阻抗、大功率的特点以保证传感器无线传输的长距离。
本实用新型所述传感器的线圈组件4与天线组件3配合安装，固定在传感器外壳体2内，将传感器外部传递过来的交流电耦合至压力传感器电路板组件7，线圈组件4采用漆包线绕制。
本实用新型所述传感器的传感器外壳体2与传感器底座1固定连接，传感器内壳体5采用1J50软磁合金材料加工而成，1J50软磁合金在保证强度的同时能够减少无线传输的能量损耗。
本实用新型所述传感器的传感器支架6安装在传感器内壳体5中，用于固定压力传感器电路板组件，传感器支架6采用12Cr18Ni9不锈钢材料。
压力传感器电路板组件7首先由压力传感器感应轮胎压力数据，此时压力数据为电压数据，然后将采集到的电压数据经过数模转换电路、AD放大电路处理后传输给信号滤波电路并得到采集数据。
AC转DC整流电路通过使用二极管正向导通原理将压力传感器耦合到的交流电转成直流电，为本实用新型所述传感器提供电源；
LDO二次电源电路使用低压差LDO芯片将整流得到的直流电二次处理并使电源更加平稳；
单片机用于将经过信号滤波处理后的压力信号进行整合转换成总线信号；
RF射频传输控制器将需要使用RF发送的数据进行排序并存储到发送缓存区，并且将有效负载的数据字节进行编码并通过RF发射电路进行发送；
本实用新型所述传感器的线圈组件4的作用为感应外部交流电源；线圈组件4将感应到的交流电传输到压力传感器电路板组件7中，压力传感器电路板组件7中的AC转DC整流电路将耦合到的交流电转换成本实用新型所述传感器需要的直流电并开始工作，通过压力传感器电路板组件7将测量的压力数据通过天线组件3和RF发射电路将采集到的压力数据向外传输。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，其特征在于，包括装配固定连接在一起的传感器底座、传感器外壳体、天线组件、线圈组件、传感器内壳体、传感器支架、压力传感器电路板组件；压力传感器电路板组件固定在传感器支架上。
2.根据权利要求1所述的一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，其特征在于，所述压力传感器电路板组件包含压力传感器、模数转换电路、AD放大电路、信号滤波电路，AC转DC整流电路、LDO二次电源电路、单片机、RF射频传输控制器、RF发射电路。
3.根据权利要求1所述的一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，其特征在于，所述传感器底座与飞机机轮上的气压传感器接头进行螺纹连接，传感器底座由TC21钛合金加工而成。
4.根据权利要求1所述的一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，其特征在于，所述传感器外壳体与传感器底座连接固定，传感器外壳体采用聚醚醚酮材料加工而成。
5.根据权利要求1所述的一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，其特征在于，所述天线组件与线圈组件配合安装，固定在传感器外壳体内部。
6.根据权利要求1所述的一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，其特征在于，所述线圈组件与天线组件配合安装，固定在传感器外壳体，线圈组件采用漆包线绕制。
7.根据权利要求1所述的一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，其特征在于，所述传感器外壳体与传感器底座固定连接，传感器内壳体采用1J50软磁合金材料加工而成。
8.根据权利要求1所述的一种用于飞机胎压实时监测系统的无线压力传感器，其特征在于，所述传感器支架安装在传感器内壳体中，传感器支架采用12Cr18Ni9不锈钢材料。
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