一种航空电瓶温度传感器校验仪论文和设计-陶毅

全文摘要

本实新型公开了一种航空电瓶温度传感器校验仪，包括校验仪本体，所述校验仪本体包括半导体制冷制热阱和测试控制部分，所述半导体制冷制热阱设置在测试控制部分的一侧，所述半导体制冷制热阱包括第一环形板、第二环形板和外壳，所述第一环形板的内部一侧围成制冷制热阱室，所述第一环形板和第二环形板之间安装有制冷制热片，所述第一环形板的外部一侧安装有散热铜片和抽风扇，所述半导体制冷制热阱上方设有阱盖板，所述阱盖板的中间开设有一通孔；所述测试控制部分包括插接板和温度控制电路。本实用新型解决了传统的检测方式繁琐且精准度难以达到要求的问题，实现了具有很高的准确度和稳定性且操作方便的功能。

主设计要求

1.一种航空电瓶温度传感器校验仪，包括校验仪本体，其特征在于，所述校验仪本体包括半导体制冷制热阱(1)和测试控制部分(2)，所述半导体制冷制热阱(1)设置在测试控制部分(2)的一侧，所述半导体制冷制热阱(1)包括第一环形板(3)、第二环形板(4)和外壳(5)，所述第一环形板(3)的内部一侧围成制冷制热阱室(6)，所述第一环形板(3)和第二环形板(4)之间安装有制冷制热片(7)，所述第一环形板(3)和外壳(5)之间安装有散热铜片(8)和抽风扇(9)，所述半导体制冷制热阱(1)上方设有阱盖板(10)，所述阱盖板(10)的中间开设有一通孔(11)；所述测试控制部分(2)包括插接板和温度控制电路，所述温度控制电路包括微控制器、传感器检测电路和电流输出电路，所述电流输出电路一端与微控制器相连，且另一端与半导体制冷制热阱(1)内的制冷制热片(7)和抽风扇(9)电性相连，用于通过微控制器对制冷制热片(7)和抽风扇(9)进行控制，所述传感器检测电路一端与微控制器相连，且另一端与半导体制冷制热阱(1)内的电瓶温度传感器相连，用于将电瓶温度传感器检测到的半导体制冷制热阱(1)内的温度信号传送至微控制器进行运算分析。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种航空电瓶温度传感器校验仪，其特征在于，所述微控制器还与显示单元、打印单元、输入单元和报警单元电性相连，所述输入单元采用按键输入方式，所述报警单元包括蜂鸣器。

3.根据权利要求1所述的一种航空电瓶温度传感器校验仪，其特征在于，所述阱盖板(10)与半导体制冷制热阱(1)的连接部位设有橡胶密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种航空电瓶温度传感器校验仪，其特征在于，所述插接板上设有热敏开关插座(12)和温度传感器插座(13)。

5.根据权利要求1所述的一种航空电瓶温度传感器校验仪，其特征在于，所述第一环形板(3)和第二环形板(4)均为导热型金属板材，所述散热铜片(8)与第二环形板(4)焊接相连。

6.根据权利要求1所述的一种航空电瓶温度传感器校验仪，其特征在于，所述抽风扇(9)与第二环形板(4)通过螺栓固定相连。

7.根据权利要求1所述的一种航空电瓶温度传感器校验仪，其特征在于，所述半导体制冷制热片(7)包括金属板和一对电偶臂。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及航空供电设备技术领域，具体为一种航空电瓶温度传感器校验仪。

背景技术

由于飞机电瓶的充放电特性都与温度有关，因此，多数飞机电瓶装有电瓶温度控制元件，以防止电瓶超温充放电而损坏电瓶或低温时造成电瓶输出容量不足，超温时停止给电瓶充电，以保护电瓶；低温时为电瓶加热，以提高充电效率和放电容量；温度控制主要有两种形式，一种是热敏开关(超温和低温)，另一种温度传感器，热敏开关包括超温热敏开关和低温热敏开关，热敏开关和温度传感器必须定期检测；但是传统检测方法十分繁琐，以SAFT40176-7电瓶上的传感器为例，它是由超温开关和低温开关组成。目前，国内各航空公司检测该温度传感器的方法是利用欧姆表检测其通断，根据CMM 手册规定，检测过程中有四个温度点需恒定5分钟，分别是60℃(超温开关闭合值)、51.6℃(超温开关打开值)、-1.1℃(低温开关闭合值)、10℃ (低温开关打开值)。而调节这四个恒温点的方法是人工兑入冷、热水并不断目测温度计来达到，其中-1.1℃这个温度点需要加入干冰来调整。从上述测试过程可以看出，传统方法不但十分繁琐，而且准确度难以达到，人为因素不可避免。为此，需要研制一台航空电瓶温度传感器校验仪，以满足温度传感器精确校验需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种航空电瓶温度传感器校验仪，以解决上述背景技术中提出的传统的检测方式繁琐且精准度难以达到要求的问题，实现了具有很高的准确度和稳定性且操作方便的功能。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种航空电瓶温度传感器校验仪，包括校验仪本体，所述校验仪本体包括半导体制冷制热阱和测试控制部分，所述半导体制冷制热阱设置在测试控制部分的一侧，所述半导体制冷制热阱包括第一环形板、第二环形板和外壳，所述第一环形板的内部一侧围成制冷制热阱室，所述第一环形板和第二环形板之间安装有制冷制热片，所述第一环形板和外壳之间安装有散热铜片和抽风扇，所述半导体制冷制热阱上方设有阱盖板，所述阱盖板的中间开设有一通孔；所述测试控制部分包括插接板和温度控制电路，所述温度控制电路包括微控制器、传感器检测电路和电流输出电路，所述电流输出电路一端与微控制器相连，且另一端与半导体制冷制热阱内的制冷制热片和抽风扇电性相连，用于通过微控制器对制冷制热片和抽风扇进行控制，所述传感器检测电路一端与微控制器相连，且另一端与半导体制冷制热阱内的电瓶温度传感器相连，用于将电瓶温度传感器检测到的半导体制冷制热阱内的温度信号传送至微控制器进行运算分析。

优选的，所述微控制器还与显示单元、打印单元、输入单元和报警单元电性相连，所述输入单元采用按键输入方式，所述报警单元包括蜂鸣器。

优选的，所述阱盖板与半导体制冷制热阱的连接部位设有橡胶密封圈。

优选的，所述插接板上设有热敏开关插座和温度传感器插座。

优选的，所述第一环形板和第二环形板均为导热型金属板材，所述散热铜片与第二环形板焊接相连。

优选的，所述抽风扇与第二环形板通过螺栓固定相连。

优选的，所述半导体制冷制热片包括金属板和一对电偶臂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、校验仪本体包括测试控制部分，测试控制部分包括插接板和温度控制电路，插接板上设有热敏开关插座和温度传感器插座，可以校验所有航空电瓶上热敏开关和热敏电阻类传感器；温度控制电路包括微控制器、传感器检测电路和电流输出电路，校验航空电瓶温度传感器的升温、降温以及恒温控制的整个过程通过温度控制电路来实现，其中恒温5分钟定时，采用的是微控制器内部定时器，该校验仪本体操作简单，测量精度高。

2、校验仪本体包括半导体制冷制热阱，半导体制冷制热技术的应用保证了传感器校验过程中所需的高、低温环境，解决了人工测试繁琐的问题。

3、微控制器还与显示单元、打印单元、输入单元和报警单元电性相连，通过显示单元达到了人机交互的效果，输入单元采用按键输入方式，实现了制冷过程、制热过程和散热过程能够进行手动控制的功能，报警单元包括蜂鸣器，当校验仪本体发生故障时，能够进行报警，打印单元能够将报警信息打印出来。

附图说明

图1为本实用新型中校验仪本体的俯视结构示意图；

图2为本实用新型中半导体制冷制热阱的结构示意图；

图3为本实用新型中A部放大图；

图4为本实用新型中半导体制冷制热原理示意图；

图5为本实用新型的电路连接框图；

图6为本实用新型中电流输出控制原理图。

图中：1、半导体制冷制热阱；2、测试控制部分；3、第一环形板；4、第二环形板；5、外壳；6、制冷制热阱室；7、制冷制热片；8、散热铜片；9、抽风扇；10、阱盖板；11、通孔；12、热敏开关插座；13、温度传感器插座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供的一种实施例：一种航空电瓶温度传感器校验仪，包括校验仪本体，所述校验仪本体包括半导体制冷制热阱1和测试控制部分2，所述半导体制冷制热阱1设置在测试控制部分2的一侧，所述半导体制冷制热阱1包括第一环形板3、第二环形板4和外壳5，所述第一环形板3的内部一侧围成制冷制热阱室6，所述第一环形板3和第二环形板4之间安装有制冷制热片7，所述第一环形板3和外壳5之间安装有散热铜片8和抽风扇9，所述半导体制冷制热阱1上方设有阱盖板10，所述阱盖板10的中间开设有一通孔11；所述测试控制部分2包括插接板和温度控制电路，所述温度控制电路包括微控制器、传感器检测电路和电流输出电路，所述电流输出电路一端与微控制器相连，且另一端与半导体制冷制热阱1内的制冷制热片7 和抽风扇9电性相连，用于通过微控制器对制冷制热片7和抽风扇9进行控制，所述传感器检测电路一端与微控制器相连，且另一端与半导体制冷制热阱1内的电瓶温度传感器相连，用于将电瓶温度传感器检测到的半导体制冷制热阱1内的温度信号传送至微控制器进行运算分析。

所述微控制器还与显示单元、打印单元、输入单元和报警单元电性相连，所述输入单元采用按键输入方式，所述报警单元包括蜂鸣器，所述显示单元采用液晶显示屏；所述阱盖板10与半导体制冷制热阱1的连接部位设有橡胶密封圈；所述插接板上设有热敏开关插座12和温度传感器插座13；所述第一环形板3和第二环形板4均为导热型金属板材，所述散热铜片8与第二环形板4焊接相连；所述抽风扇9与第二环形板4通过螺栓固定相连；所述半导体制冷制热片7包括金属板和一对电偶臂。

工作原理：校验仪本体包括测试控制部分2，测试控制部分2包括插接板和温度控制电路，插接板上设有热敏开关插座12和温度传感器插座13，可以校验所有航空电瓶上热敏开关和热敏电阻类传感器；温度控制电路包括微控制器、传感器检测电路和电流输出电路，校验航空电瓶温度传感器的升温、降温以及恒温控制的整个过程通过温度控制电路来实现，其中恒温5分钟定时，采用的是微控制器内部定时器，该校验仪本体操作简单，测量精度高；校验仪本体包括半导体制冷制热阱1，半导体制冷制热技术的应用保证了传感器校验过程中所需的高、低温环境，解决了人工测试繁琐的问题；微控制器还与显示单元、打印单元、输入单元和报警单元电性相连，通过显示单元达到了人机交互的效果，输入单元采用按键输入方式，实现了制冷过程、制热过程和散热过程能够进行手动控制的功能，报警单元包括蜂鸣器，当校验仪本体发生故障(在通过制冷制热片给制冷制热阱室持续加热的情况下，温度并没有上升时，通过微控制器的内部程序和温度传感器可以进行判断)或者所校验的温度传感器有问题时，微控制器控制报警单元进行嗡鸣报警，通过打印单元能够将报警信息打印出来。

半导体制冷又称热电制冷，它是利用“赛贝克效应”的逆效应“珀耳帖效应”达到制冷的目的，其基本原理如图4所示，它是由金属板和一对电偶臂(由一块P型半导体和一块N型半导体构成)组成的热电偶，通上直流电后，电场使N中的电子和P中的空穴反向流动，它们产生的能量来自晶格的热能。使得冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低热端温度升高。同理，若颠倒直流电源正负极，则冷、热端颠倒，从而实现制热功能。若流入(流出)半导体制冷制热器件的热量为Q，其向周围散发(吸收)的热量为Q_{0<\/sub>。则根据热力学定律可得如下关系：}

式中：C是热容量。

半导体制冷制热器件温度T的大小取决于电流流过时所产生的电功率，并且与电流i有非线性关系，若只考虑工作点附近的变化，可将其线性化处理。最终推到出温度T和电流i的传递函数的形式为：

半导体制冷制热器允许通过的最大电流I_{max<\/sub>＝25.0A，最大电压V_{max<\/sub>＝5.0V，最大制冷制热量Q_{max<\/sub>＝125W。受环境以及热损耗的影响，实际应用中，可调节的温度范围在-10～70℃之间。}}}

本实施例采用PWM控制方式控制直流固态继电器(DC-SSR)以控制电流的输出，由于DC-SSR的输入控制电流小，用TTL、COMS等集成电路可以直接驱动，而且与普通电磁继电器相比无机械噪声、无抖动和回跳，因此特别适用于在本微控制器控制系统中作为输出通道的控制元件，本系统中微控制器 IO输出的PWM信号经同相器SN7407N后直接驱动DC-SSR，以控制输出电流的大小；其原理如图6所示，显示单元采用的是FYD12864液晶显示，选用这种显示方式，一方面是节省微控制器IO口，更主要是它集成了驱动和自带字库，不仅简化了程序设计，更达到了人机交互的效果。

本实施例中检验仪本体校验航空电瓶温度传感器的流程完全遵循CMM手册要求，整个升温、降温以及恒温控制完全由软件实现，其中恒温5分钟定时，采用的是微控制器内部定时器，该校验仪操作简单，测量精度高，可以校验所有航空电瓶上热敏开关和热敏电阻类传感器(例如SAFT4579、 SAFT40176-7电瓶上用的温度传感器)；半导体制冷制热技术的应用保证了传感器校验过程中所需的高、低温环境，解决了人工测试繁琐的问题。

具体实施：将热敏开关或温度传感器温度通过阱盖板10的通孔11插入，并放入制冷制热阱室6的底部，用数据线将半导体制冷制热阱1与测试控制部分2相联，保证可靠连接；测试控制部分2上设有两个典型的传感器插座， 4芯的插座为热敏开关插座12，5芯的为热敏开关插座12，测量时插上一种 (也可以同时插上)；打开温度阱盖板10，为保证温度精确性，一般向阱加150左右的CC水，水位大约到阱的中部，然后盖好阱盖板10，后分别打开校验仪本体的电源，可以按照微控制器内部设定的程序和算法自动校验，并通过显示单元显示校验结果。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

设计图

一种航空电瓶温度传感器校验仪论文和设计

一种航空电瓶温度传感器校验仪论文和设计-陶毅

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主设计要求

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