[发明专利]四旋翼飞行器旋翼特性综合测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及航天飞行动力机械领域，尤其涉及一种四旋翼飞行器旋翼特性综合测试系统。

背景技术

随着四旋翼飞行器应用领域的不断拓展，对四旋翼飞行器旋翼特性参数测试的要求也越来越高，传统四旋翼飞行器旋翼特性参数的获得大多依赖经验估算或是风洞试验。

经验估算得到的飞行器旋翼特性参数可信度低，并且估算结果与估算者本人经验密切相关，因此估算得到的参数使用过程中极易出现多种问题，正是由于上述缺点，经验估算法在四旋翼飞行器旋翼特性参数获取过程中的使用受到很大限制；风洞试验理论上可以获得较为准确可信的旋翼特性参数，但其成本过高，对于低成本的四旋翼飞行器并不适用，同时，风洞试验操作复杂，对操作人员专业性要求较高，因此其在四旋翼飞行器旋翼特性参数测试中的使用同样受到极大限制。

发明内容

针对上述缺陷或不足，本发明提供了一种结构简单、操作方便、测试精度较高的四旋翼飞行器旋翼特性综合测试系统。

本本发明是通过以下技术方案来实现：

包括测试装置，以及电气控制装置，其中，

所述测试装置包括内部为空腔结构的整机底座，整机底座的空腔内放置有压力机座，压力机座的上端安装有扭矩轴，扭矩轴的外壁上贴有若干电阻应变片，扭矩轴的顶端通过电机固定座底盘与直流电机相连接，直流电机的转轴上安装有待测旋翼，其中，所述电机固定座底盘上安装有霍尔传感器，且待测旋翼的叶片下面设置有与霍尔传感器相配合的磁性体；

所述电气控制装置包括：计算机，以及分别与于计算机相连接的数据采集和计数卡，其中，数据采集卡与电阻应变片的输出信号连接，计数卡与霍尔传感器的脉冲信号连接。

所述压力机座的下端安装有压力传感器，且数据采集卡与压力传感器的输出信号连接。

所述扭矩轴的外壁上贴有四个电阻应变片，所述四个电阻应变片组成桥式测量电路。

所述整机底座为凹台结构，压力基座为凸台结构，压力基座的凸台与整机底座的凹台相配合。

所述电机固定座底盘与直流电机通过第一组紧固螺钉相连电机固定座底盘通过第二组紧固螺钉与扭矩轴相连，扭矩轴通过第三组紧固螺钉与压力基座相连。

本发明提供了一种四旋翼飞行器旋翼特性综合测试系统，通过将携带有待测旋翼的直流电机安装于贴附有电阻应变片的扭矩轴上，由于待测旋翼在进行旋转时，扭矩轴将在旋翼反扭矩作用下产生扭转变形，这一扭转变形导致粘贴在扭矩轴上的电阻应变片输出变形信号，该变形信号由数据采集卡采集并回传给计算机并进行相应计算，因此，达到精确测试旋翼反扭矩的目的；另一方面，由于电机固定座底盘上安装有霍尔传感器，且在待测旋翼的叶片下面设置有与霍尔传感器相配合的磁性体，因此，当待测旋翼转动经过霍尔传感器时，会输出一组脉冲信号，这组脉冲信号由计数卡回传给计算机，达到精确测试旋翼转速的目的。与现有技术相比，本发明的待测旋翼与直流电机均可更换，因此，可以达到测试多种四旋翼飞行器旋翼反扭矩及旋翼转速参数的目的，且本发明具有结构简单易行，测试精度高，测试成本低廉，具有系统运行自动化程度高的特点。

进一步的，由于在压力机座的下端安装有压力传感器，因此，当待测旋翼在进行旋转时，扭矩轴对压力基座产生向上的作用力，此时布置在压力基座下方的压力传感器输出的压力信号发生变化，该压力信号由数据采集卡采集并回传给计算机，达到测试旋翼升力的目的。

附图说明

图1是本发明测试装置结构示意图；

图2是本发明测试装置中扭矩轴部分的结构示意图；

图3是本发明测试装置中压力基座部分的结构示意图；

图4是本发明测试装置中整机底座部分的结构示意图；

图5是本发明电气控制部分的结构框图。

图中，1-待测旋翼；2-直流电机；3-第一组紧固螺钉组；4-电机固定底盘；5-第二组紧固螺钉组；6-电阻应变片；7-扭矩轴；8-压力传感器；9-整机底座；10-压力基座；11-第三组紧固螺钉组；12-霍尔传感器；13-磁性体；14-计算机；15-数据采集卡；16-计数卡。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。