[发明专利]通过增加导线的电阻来测量线圈的均匀温度

说明书

技术领域

本发明涉及对飞机上安装的电气系统进行监测。更具体地说，涉及对盘绕式电气组件的温度进行测量。

背景技术

飞机上安装的相当数量的电子设备(尤其是计算机)都放置在冒着与诸如发动机油之类的在高温下易燃的产品接触的危险的区域中。例如，在这种情况下，安全条例要求每个壳体的外壳温度不能超过204℃的临界温度(发动机油的自燃阈值)。

必须对可能超过该温度的所有的无源组件进行监测以便控制该要求。

更具体地，对于盘绕式组件，目前使用的解决方案由集成在线圈的外部的温度探针组成，在将要超过临界温度时该温度探针会发送警报消息。

该解决方案的第一个缺点是很昂贵，这是因为它引入了附加的特殊装备，即温度探针，该温度探针与要监测的组件无关。它也给集成带来了困难，这是因为温度探针没有被专门地设计成适合于组件。最终，这些温度探针提供了组件的表面上探针的传感器被固定的点处的局部温度。探针给出的温度合格的指示不一定保证组件上其他地方没有超过临界温度。

因此，确定探针的尺寸和放置探针需要表征由探针和盘绕式组件组成的组装件，以便降低超过临界温度或者将假警报发送给检测系统的风险，并且还需要避免由于对要限制线圈的自然发热(尤其是在脉冲类型的应用中)以及要建立对于测量误差的裕度的需求而引起的线圈的尺寸超标的质量和成本方面的影响。

发明内容

本发明的目标是面对这些集成问题时，尤其是针对盘绕式组件，提供一种简单并且健壮的解决方案，同时保证温度测量能够遵守安全水平而不必被迫采用过度的安全裕度。

本发明涉及一种用于对航空应用所用的大功率盘绕式组件的温度进行测量的方法，所述方法包括：测量由电阻材料制造的、其中已知的DC电流流经的标准线的末端之间的电位差，标准线的电阻根据已知的定律随着温度而变化，以及将电位差转换成标准线的平均温度的计算步骤，所述标准线缠绕在线圈的内部，依次被布置成具有基本上相等的几何结构和位置的、成对关联的一卷“对外”线匝和一卷“对内”线匝。该方法其特征在于，所述标准线具有从0.05mm到0.25mm范围内的直径和经调整的长度，以便通过制作至少20个线匝来获得在–60℃与200℃之间变化的温度下有2欧姆与8欧姆之间的电阻的变化。

自此本发明实现了其目标，因为热量产生在组件内部，通过标准线上的测量获得的组件内部的平均温度过高的估算了能够到达表面上的温度。因此，测量越精确，就越接近阈值且同时一定不会超过阈值。此外，尤其针对盘绕式组件，测量必须对由于磁场的存在而引起的任何干扰进行补偿，磁场的渐变生成了其穿过的绕组中的电动势。具有“对外”线匝和“对内”线匝成对互相补偿大大地简化了测量电路。此外，本文的关注点是航空学中的大功率组件，其中线圈的直径可能在1cm到30cm之间变化。在这种背景下，与具有使用非常好的导线，直径大约0.01cm，电阻大约100欧姆的铂探针技术的示例相比，使用具有更大的直径和几欧姆电阻的导线使得能够将该技术集成在组件中且同时有必要保持测量精度。

有利地，在测量的温度范围内其电阻率随着温度而线性变化的导电材料的使用相应地简化了计算。

优选地，标准线由铜制造而成，一种在航空应用的工作范围中电阻率是温度的线性函数的普通材料。

通过将两个导线附接到标准线的末端以测量电位差来获得精确的温度测量。

本发明还涉及一种用于航空应用的大功率盘绕式组件，其特征在于，所述大功率盘绕式组件包括由电阻材料制造的导线，其电阻根据已知的定律随着温度而变化，所述导电材料的导线缠绕在线圈的内部，并且以成对关联的一卷“对外”线匝和一卷“对内”线匝的方式来布置，该一卷“对外”线匝和一卷“对内”线匝具有基本上相等的几何结构和位置，此外，所述标准线具有从0.05mm到0.25mm范围内的直径和经调整的长度，以便通过制作至少20个线匝来获得针对在–60℃与200℃之间变化的温度，2欧姆与8欧姆之间的电阻的变化，以及两个连接件，其能够将所述标准线的末端连接到外部的电子装备。

本发明更具体地涉及一种盘绕式组件，其包括至少两个有源绕组，一个有源绕组围绕另一个有源绕组，并且标准线的线匝插入在两个有源绕组之间。

有利地，该组件包括附接到标准线的末端的两个互补性连接件。

这样的组件能够连接到为了确定组件内部的平均温度而需要的测量用具。